Марс був холодним і сухим більшість часу

Нова кліматична модель Марса доводить, що більшу частину своєї історії планета залишалася суворою, переважно холодною і посушливою.

Вуглекислий газ у камені: перші кроки до моделі

Марсохід Curiosity, досліджуючи осадові шари гори Шарп, виявив сліди карбонатів – мінералів, що утворюються при взаємодії вуглекислого газу з водою. Це наштовхнуло дослідників на гіпотезу: частина CO2 могла бути “секвестрована в породах”, як це відбувається з вапняками на Землі. Така реакція зменшувала б парниковий ефект, що, в свою чергу, охолоджувало атмосферу. “Це змусило нас задуматися, чи існував колись вуглецевий цикл на Марсі”, – сказав Бенджамін Тутоло, геохімік з Університету Калгарі.

Команда під керівництвом Едвіна Кайта, професора з Чиказького університету, використала ці спостереження для побудови нової кліматичної моделі. Вона враховує не лише дані про карбонати, але й топографію, світність Сонця, орбітальні зміни та інші фактори. Модель охоплює 3,5 мільярди років марсіанської історії.

Епоха солей і мозаїка клімату

Новизна моделі полягає в її просторовій деталізації: вона враховує місцеві ландшафтні особливості, а не усереднює всю планету в одну точку. “Це перша просторово деталізована модель довготривалої кліматичної еволюції Марса”, – наголосив Кайт. Починаючи з періоду, який він назвав “епохою солей”, модель описує формування величезних соляних рівнин через танення снігу. Ці рівнини згодом стали потужними шарами осадових відкладень, які й сьогодні досліджує Curiosity.

Кайт стверджує, що період теплих морів тривав недовго. “Деякі з них були за розмірами не менші за Каспійське море”, – додає він. Але глобального вивітрювання та ерозії не відбулося – волога фаза швидко змінилася на холодну та суху.

Життя в проміжках: марсіанські оазиси

Близько 3,5 мільярда років тому клімат став суворим. “Марс на довгі періоди ставав абсолютно сухим”, – зазначає Кайт. Проте зрідка з’являлись локальні зони з рідкою водою, що виникали через танення снігу – короткочасні оазиси у безжальній пустелі. Це створювало “мерехтливу придатність до життя”, як зазначає дослідник.

У таких умовах життя могло існувати лише короткий час. “Уявіть чашку з океанською водою, вилиту в одне з цих озер – деякі мікроби могли б вижити”, – зауважив Кайт. Проблема в тому, що періоди гідротермічної активності тривали максимум 100 тисяч років. “Це занадто короткий час, щоб життя змогло виникнути або довго вижити”, – підсумовує він.

Обмеження та невизначеність

Кайт визнає: основне обмеження моделі – її залежність від даних одного марсохода й одного регіону. Якщо гора Шарп не репрезентує увесь Марс, модель не відображає реальної картини. “Якщо піднявшись вище, ми не знайдемо більше карбонатів – це може поставити під сумнів наші висновки”, – пояснює Тутоло.

Інше слабке місце – незрозумілі механізми потепління на Марсі до епохи солей. “Вуглекислий газ цього не пояснює. Ми намагаємось з’ясувати, що могло б це зробити”, – каже Кайт. Ймовірно, це був інший парниковий газ або вплив геологічної активності.

Підземне життя – останній шанс?

Питання про можливість існування життя на Марсі залишається відкритим. “Я не можу повністю виключити це”, – каже Кайт. Він припускає, що мікроби могли ховатися у підземних водах, витримуючи посухи і виходячи на поверхню під час коротких теплих періодів. Саме тому ключ до відповідей може бути в глибоких породах планети.

Знахідка Curiosity – довголанцюгові алкани, органічні молекули, які на Землі створює життя, – стала обнадійливим сигналом. “Я з нетерпінням чекаю, коли ці зразки потраплять на Землю”, – підсумовує Кайт. Можливо, саме вони принесуть перші докази марсіанського життя.