Океаны из теплой воды существовали на Марсе благодаря периодическим выбросам его вулканами метана, который порождал парниковый эффект и делал красную планету достаточно теплой для существования на поверхности жидкой воды.
«Юный Марс уникален в том смысле, что он был единственной планетой, кроме Земли, о которой мы можем со всей уверенностью сказать, что на ней хотя бы непродолжительное время существовали все условия для зарождения и процветания жизни. Если мы поймем, как выглядел и работал Марс в прошлом, то сможем понять, как найти такие же планеты вне пределов Солнечной системы», — заверяет Робин Вордсворт (Robin Wordsworth) из Стэнфордского университета (США).
Сегодня почти никто не сомневается в том, что на поверхности Марса в далеком прошлом — 3,8-3,5 миллиарда лет назад — существовал океан из жидкой воды. Проблема заключается в том, что ученые до сих пор не пришли к единому мнению, как он сформировался, оставался жидким и как испарился.
С точки зрения части астрономов, атмосфера Марса была достаточно густой и теплой, чтобы удерживать воду в жидком состоянии на протяжении длительного времени. По другим оценкам, океаны появлялись на Марсе лишь на очень непродолжительное время, когда запасы льда растапливались или извержениями вулканов, или ударами метеоритов. В пользу тех или иных теорий есть свои доказательства, и споры продолжаются.
Вордсворт и его коллеги, в том числе российские планетологи из МГУ, Института физики атмосферы РАН в Москве и Томского университета, добавили к числу гипотез еще одну, создав компьютерную модель атмосферы раннего Марса. В этой атмосфере, как предположили ученые, должен был присутствовать не только углекислый газ, азот и водород, но и еще одно вещество, которое уже находили на Марсе, – метан.
«Можно повысить количество СО2 в атмосфере Марса в сотни раз, но все равно Марс будет оставаться слишком холодным, чтобы вода хотя бы растаяла. Соответственно, на Марсе должно было быть что-то, усиливающее парниковый эффект», — объясняет Вордсворт.
По его словам, на Марсе почти нет кислорода, благодаря чему метан, образующийся в недрах планеты в результате нагрева определенных горных пород и попадающий в атмосферу вместе с извержениями вулканов, должен был накапливаться в прошлом в достаточно больших количествах. Российские и американские планетологи проверили, хватало ли его для того, чтобы хотя бы временно растапливать океаны Марса.
Расчеты дали неожиданный ответ. Оказалось, что добавление даже небольшого количества метана в крайне разреженную атмосферу из углекислоты резко усиливало парниковый эффект, повышая температуру на десятки градусов Кельвина при увеличении концентрации СН4 всего на один процент.
К примеру, если бы атмосфера красной планеты была такой же плотной в прошлом, как и воздушная оболочка Земли, температура поверхности Марса была такой же, как на Земле сегодня, при концентрации метана всего от двух до 10 процентов. И это несмотря на то, что Солнце четыре миллиарда лет назад было на треть тусклее нынешнего.
Такое «парниковое одеяло» должно было просуществовать несколько сотен миллионов лет в период активности вулканов Марса, чего в принципе хватило бы для зарождения жизни. Следы этого процесса, как считают ученые, можно найти на поверхности Марса в виде отложений клатратов и прочих минералов, содержащих метан. В будущем их можно будет исследовать при помощи роверов-марсоходов или после высадки на красной планете людей.
