Сегодня Марс кажется безжизненным — холодным миром пыльных равнин, штормов и ледяных полярных шапок. Но геологические карты и орбитальные снимки рассказывают другую историю.
Сеть высохших русел, конусов выноса, озёрных котловин и глинистых отложений свидетельствует: когда-то миллиарды лет назад Марс был планетой, где текли реки, шумели водопады, а в северных низинах плескался целый океан.
Главная загадка, над которой десятилетиями ломают голову планетологи, — куда исчезла вся эта вода и почему климат планеты необратимо изменился.
Ледники как хроники
Ответ, как выяснилось, скрыт прямо под поверхностью. Новое исследование японской группы из Университета Окаямы и Японского аэрокосмического агентства (JAXA) показало, что в некоторых кратерах Марса находятся многослойные залежи водяного льда, напоминающие земные ледники.
Эти слоистые структуры, по сути, — архив климата Красной планеты, где каждый пласт льда фиксирует определённую эпоху — от сравнительно "тёплых" периодов до суровых ледниковых эпох. Учёные сравнивают их с кернами антарктического льда, где хранятся записи о миллионах лет истории Земли.
Исследование, опубликованное в журнале Geology, показывает: Марс пережил несколько ледниковых циклов за последние сотни миллионов лет, но с каждым новым периодом общее количество льда сокращалось. Планета постепенно теряла влагу в космос, превращаясь в тот сухой мир, который мы видим сегодня.
Как "читают" ледяные хроники
Команда под руководством планетолога Тришита Руджа использовала снимки высокого разрешения с орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Камеры CTX и HiRISE позволили детально рассмотреть рельеф кратеров между 20° и 45° северной широты — регионов, где солнечное излучение и температурные колебания особенно заметно влияют на лёд.
Учёные искали характерные признаки древних ледников:
параллельные гребни, напоминающие морены;
хаотичные скопления обломков, типичные для тающих ледяных щитов;
сети углублений и каналов, похожие на дренажные системы подо льдом.
Сравнивая ориентацию и высоту этих структур с климатическими моделями, исследователи пришли к выводу, что оледенения возникали при периодических изменениях наклона оси Марса - так называемых облицитудных циклах. Когда ось наклонялась сильнее, полярные льды начинали таять, и водяной пар перемещался к умеренным широтам, где оседал в виде снега и льда.
Ледяной дневник потерь
Результаты моделирования показали, что каждое "похолодание" длилось десятки миллионов лет, а периоды оттаивания — значительно меньше. При этом общий объём льда сокращался: часть его сублимировала в атмосферу и постепенно утекала в космос под действием солнечного ветра.
"Мы видим постепенное истощение запасов воды на Марсе, — поясняет профессор Рудж. — Каждое новое оледенение оставляло меньше льда, чем предыдущее. Это значит, что планета теряла влагу не одномоментно, а шаг за шагом, на протяжении геологических эпох".
Такой сценарий согласуется с измерениями аппаратов MAVEN и ExoMars, которые фиксируют утечку водорода из верхних слоёв атмосферы.
Что это значит для будущих миссий
Для астробиологов это открытие — не просто очередной штрих в истории планеты. Ледники в кратерах могут хранить следы древней жизни: микробы, замороженные миллионы лет назад, или органические молекулы, защищённые от радиации.
Кроме того, лед — стратегический ресурс для будущих колонистов. Уточнение его запасов и глубины залегания поможет спланировать посадки марсианских миссий и базы.
В планах исследователей — использовать данные лазерного альтиметра и тепловых камер, чтобы "просветить" лёд вглубь и построить трёхмерные модели слоёв, как это делают при изучении антарктических кернов.
Марс и Земля: два ледяных мира
Параллели между Марсом и Землёй удивительно точны. Обе планеты испытывают циклы изменения наклона оси, обе переживают ледниковые эпохи. Разница лишь в том, что Земля благодаря магнитному полю и атмосфере удерживает воду, а Марс — нет.
Постепенная потеря магнитосферы, как считают учёные, стала решающим фактором: солнечный ветер буквально сдул атмосферу и влагу, оставив лишь ледяные осколки прошлого в кратерах и на полюсах.
FAQ
Почему лёд на Марсе не тает?
Из-за низкого атмосферного давления. Даже если температура повышается выше нуля, лёд не превращается в воду, а сразу сублимирует — переходит в пар.
Можно ли использовать марсианский лёд для будущих колоний?
Да. Исследования показывают, что в некоторых кратерах лёд залегает на глубине всего нескольких метров. Его можно будет использовать для получения питьевой воды и топлива.
Как давно на Марсе текли реки?
Большинство речных долин и дельт образовались от 3,5 до 4 миллиардов лет назад — в эпоху, когда атмосфера была плотнее, а климат теплее.
Есть ли шанс, что жизнь на Марсе всё ещё существует?
Некоторые модели допускают существование микробов в подповерхностных слоях льда, где сохраняется влага и защита от радиации. Но прямых доказательств пока нет.
Что будет дальше с исследованиями льда?
Японская команда планирует объединить данные MRO с измерениями европейского орбитального аппарата Trace Gas Orbiter, чтобы уточнить состав и возраст льда. Это поможет восстановить полную климатическую хронологию Марса.