Марс був схожий на Землю: NASA пояснило, що та коли пішло не так

NASA представило результати нових досліджень, які пояснюють, як Марс пройшов шлях від планети з водою й густою атмосферою до холодної пустелі. Ключові дані зібрав орбітальний апарат MAVEN, який уже багато років досліджує верхні шари атмосфери Червоної планети.

Про це повідомило видання earth.com.

Вчені нагадують: у далекому минулому Марс мав зовсім інший вигляд. На його поверхні існувала рідка вода, атмосфера була щільнішою, а водяна пара — поширеною. Саме тому планета могла виглядати значно «блакитнішою», ніж нині. Про це свідчать орбітальні знімки та геологічні дані — стародавні річкові долини, озерні западини й гігантська система каньйонів протяжністю понад 3000 миль, формування яких неможливе без тривалої дії проточної води.

Дослідження очолила планетарна фізикиня з Університету Колорадо в Боулдері, головна дослідниця місії MAVEN Шеннон Каррі. Її команда вивчала, як сонячний вітер і випромінювання поступово знищували атмосферу Марса після того, як планета втратила глобальне магнітне поле. За оцінками науковців, це сталося понад 4 мільярди років тому, після чого верхні шари атмосфери опинилися без захисту від заряджених частинок Сонця.

Окрему увагу дослідники приділили явищу атмосферного розпилення. Йдеться про процес, коли важкі іони сонячного вітру врізаються в атмосферні атоми й буквально вибивають їх у відкритий космос. MAVEN уперше дозволив зафіксувати цей механізм безпосередньо — зокрема через вимірювання аргону в марсіанській атмосфері. Це стало прямим підтвердженням гіпотези, яку раніше виводили лише з аналізу ізотопів.

Паралельно апарат зафіксував активний витік водню — легкого елемента, що утворюється під час розпаду молекул води у верхніх шарах атмосфери. Інтенсивність цього процесу змінюється залежно від сезону й різко зростає під час глобальних пилових бур. Саме втрата водню, за даними останніх досліджень, нині є головним чинником поступового зникнення залишків води на Марсі.

Дані з поверхні планети лише підсилюють цю картину. Марсохід Curiosity у кратері Гейла виявив дрібнозернисті осадові породи, що вказують на існування тривалого озера з нейтральною кислотністю, низькою солоністю та доступними хімічними елементами — умовами, які на Землі вважають сприятливими для мікробного життя. Водночас Perseverance досліджує давню дельту в кратері Джезеро — місце, де колись річка впадала в озеро. Саме дельти здатні зберігати органічні молекули й тонкі осадові шари, тому є перспективними для пошуку слідів давнього життя.

Геологи інтерпретують шаруваті відкладення в кратерах Гейла та Джезеро як докази повторюваних кліматичних циклів — періодів вологості та засухи. Аналіз цих шарів допомагає встановити, коли поверхнева вода ще була стабільною, і простежити етапи поступового висихання планети.

Поєднавши сучасні темпи втрати атмосфери з моделями значно активнішого сонячного вітру в молодого Сонця, науковці дійшли висновку: Марс утратив значну частину своєї первинної атмосфери. У результаті атмосферний тиск упав до рівня, за якого рідка вода більше не могла довго існувати на поверхні.

Сьогодні атмосфера Марса надзвичайно розріджена й складається переважно з вуглекислого газу, з домішками азоту, аргону та кисню. Через це небо планети має тьмяний червонуватий відтінок, а поверхня залишається вразливою до космічної радіації. Глобального магнітного поля Марс більше не має — лише окремі ділянки кори, здебільшого в південних високогір’ях, зберегли намагніченість як відлуння активного минулого.

За словами Шеннон Каррі, результати місії MAVEN поєднують малопомітні процеси у верхніх шарах атмосфери з масштабними кліматичними змінами, сліди яких і сьогодні видно в марсіанських долинах, озерах і висохлих руслах. Саме ця повільна, але невпинна втрата атмосфери, наголошують у NASA, і стала ключем до розуміння того, як колись водяний Марс перетворився на планету, яку ми бачимо зараз.