Он испарился: на Марсе обнаружили следы огромного океана

На Марсе, возможно, когда-то был такой огромный океан, что он покрывал треть планеты, прежде чем он испарился миллиарды лет назад и оставил после себя характерный знак: плоскую полосу земли, очерчивающую бывший океан, — словно кольцо, оставленное в осушенной ванне.

Если это подтвердится прямыми наблюдениями, этот «прибрежный шельф», как его называют исследователи, внесет важный вклад в давнюю научную дискуссию, согласно исследованию, описывающему новые результаты. Хотя сети сухих рек, дельты и русла озер свидетельствуют о том, что в прошлом на Марсе была вода, среди экспертов нет единого мнения о том, был ли на Марсе также большой океан, что делало бы Марс гораздо более похожим на Землю, чем сегодня, отмечает CNN.

«Вопрос в том, если бы на Марсе был океан и он высох, какие следы он бы оставил после себя?» говорит Майкл Ламб, старший автор исследования, опубликованного недавно в журнале Nature. «Мы искали полосу, которая охватывала бы береговую линию, как плоскую скамейку, потому что это, по сути, то, что мы видим на Земле, то, что мы знаем как континентальный шельф».

Майкл Ламб, профессор геологии Калифорнийского технологического института, и ведущий автор Абдалла Заки, выдающийся ученый из Техасского университета в Остине, провели компьютерное моделирование высыхания океанов Земли и посмотрели, какие геологические следы они оставят после себя. Континентальный шельф стал наиболее заметной особенностью, которая сохраняется с течением времени и при изменении уровня моря.

Затем исследовательская группа искала параллель на Марсе, используя данные лазерного альтиметра орбитального аппарата Марса НАСА, или MOLA, зонда, который использует лазеры для картирования особенностей поверхности планеты с орбиты.

«Мы искали подобную особенность на Марсе и нашли некоторые доказательства того, что она может там быть», — сказал Ламб.

«Однако это не совсем похоже на континентальный шельф на Земле, поэтому есть некоторые доказательства, подтверждающие это, но не все части головоломки».

Идея о том, что на Марсе когда-то мог быть океан, возникла в 1970-х годах, когда миссии НАСА "Викинг-1" и "Викинг-2" обнаружили то, что некоторые исследователи считали береговой линией - гораздо более узкой полосой, чем недавно предложенный прибрежный шельф - и впадину в северном полушарии планеты, которая предполагала древнее морское дно, напоминает CNN.

Однако эти старые доказательства никогда не считались убедительными: «На береговой линии есть некоторые проблемы», — отмечает Майкл Лэмб.

«Здесь нет постоянной высоты, как можно было бы ожидать от береговой линии, а она колеблется вверх и вниз».

Он отметил, что одним из способов объяснить такое изменение высоты являются извержения вулканов, которые, возможно, сместили кору Марса и деформировали береговую линию: «Но доказать, что именно это произошло, сложно, и поэтому остается спорным, действительно ли это береговые линии или нет».

Другая проблема заключается в том, что береговая линия очень тонкая.

«Если вы хотите найти долгоживущие океаны, должно быть что-то большее, чем береговая линия, и мы думаем, что это прибрежный шельф», — сказал Заки, который проводил исследование вместе с Лэмбом, когда тот был аспирантом Калифорнийского технологического института.

Согласно новому исследованию, данные о прибрежном шельфе улучшают данные о береговой линии по нескольким причинам. Наклонный участок легче увидеть, он намного больше, около 200-400 метров в ширину, что делает его относительно устойчивым к эрозии в течение миллиарда лет. Седиментация могла произойти в результате рек, несущих осадки в океан, а также изменений уровня моря.

«На Земле континентальный шельф является крупнейшим местом сбора отложений на планете из-за материала, переносимого реками, и некоторого количества дополнительных отложений, отложенных волнами и течениями», — добавил Заки.

Китайский марсоход «Чжуронг», приземлившийся на Марсе в 2021 году, обнаружил следы древних пляжей в слоях подземных отложений на северных равнинах планеты, в том же районе, где, по мнению Заки и Лэмба, они обнаружили следы прибрежного шельфа. Геологические остатки дельт рек еще раз подтверждают эту идею.

На Марсе все еще есть немного воды, в основном в ледяных шапках, но под землей ее может быть гораздо больше — согласно данным спускаемого аппарата НАСА InSight, ее достаточно, чтобы заполнить океан. Красная планета потеряла большую часть своей воды, поскольку ее атмосфера со временем истончилась, позволив молекулам воды уйти в космос. По некоторым последним оценкам, поверхностные воды могли существовать на планете еще 2 миллиарда лет назад.

Скоро вы сможете увидеть «кольцо для ванны», отмечает CNN. Ровер Европейского космического агентства «Розалинда Франклин», который, как ожидается, будет запущен в конце 2028 года и приземлится на Марсе в 2030 году, будет исследовать северное полушарие, имея возможность исследовать как поверхность, так и недра.

«Это даст нам окончательный ответ», — сказал Заки.

Подтверждение существования древнего океана на Марсе поможет углубить наше понимание Красной планеты и понять, почему она так сильно изменилась с течением времени и была ли она когда-либо домом для какой-либо формы жизни.

«Есть много признаков того, что на поверхности Марса была жидкая вода, но мы на самом деле не знаем, как долго эта жидкая вода оставалась стабильной», — комментирует Лэмб, — «Климат Марса сейчас очень холодный и сухой, поэтому он значительно изменился по сравнению с прошлым, и остается научной задачей понять, как и почему Марс был теплым и влажным и как долго, и что привело к таким катастрофическим изменениям в его нынешнем состоянии».

По словам Джеймса Хэда, профессора наук о Земле, окружающей среде и планетах из Университета Брауна, который не принимал участия в исследовании, исследование предлагает интригующий новый подход к вопросу о том, существовали ли когда-то марсианские океаны. Однако он добавил, что из-за отсутствия тектоники плит на Марсе формирование столь четкой границы - прибрежного шельфа - является спорным вопросом. Необходимы дальнейшие наблюдения, чтобы понять, является ли этот аналог континентального шельфа Земли надежным маркером.

«В первоначальном счете две проблемы сохраняются», - заключил он. «Откуда взялась вся эта вода? И куда она вся делась? Ни то, ни другое до сих пор толком не объяснено».

Брайан Хайнек, профессор кафедры геологических наук Университета Колорадо в Боулдере, согласен с тем, что, хотя исследование подтверждает существование океана в прошлом, появление континентальных шельфов Земли отчасти связано с ролью тектоники плит, которой никогда не существовало на Марсе.

«Это, а также ожидаемые различия в океанских приливах и течениях, приводят к некоторым сравнениям яблок и апельсинов», — сказал Хайнек в электронном письме.

Он не принимал участия в новом исследовании.

Лэмб признает различия в формировании прибрежного шельфа Марса и континентального шельфа Земли, но утверждает, что некоторые элементы, которые способствовали формированию шельфа на Земле — реки, волны и изменения уровня моря — вероятно, также присутствовали на Марсе.

Брайони Хорган, профессор наук о Земле, атмосфере и планетах в Университете Пердью в Уэст-Лафайете, штат Индиана, объясняет, что вопрос о том, был ли когда-либо на Марсе большой океан, имеет решающее значение, поскольку он имеет важные последствия для древнего климата, геологии и обитаемости Красной планеты: «Но он остается одним из самых давних споров в науке о Марсе, до такой степени, что многие молодые ученые не решаются даже обсудить эту гипотезу».

Спор возник из-за того, что на Марсе, судя по всему, были периоды умеренного климата с осадками, которые глубоко изменили горные породы, а также широко распространенные реки и озера, которые сохранялись на протяжении миллионов лет, отмечает CNN.

«Трудно представить, что такой хорошо развитый водный цикл мог бы существовать без большого океана, заполняющего самый глубокий и самый большой бассейн в северной низменности, но нам еще предстоит увидеть убедительные прямые доказательства существования такого океана, поэтому дебаты продолжаются», — добавляет Хорган.

Использование Земли в качестве сравнения — хороший подход, и марсоход ЕКА «Розалинда Франклин» поможет разрешить этот спор, заключила она.

«Я ценю, что исследование породило очень проверяемую гипотезу — теперь мы можем подробно изучить минералогию и геологию ландшафтов над, внутри и под предполагаемым морским шельфом, чтобы увидеть, подтверждают ли они наличие древнего океана».