Очередная загадка Марса: ученые выяснили, что нагревало планету

Миллиарды лет назад Марс был совсем другим миром. На его поверхности плескались океаны с жидкой водой, а атмосфера была тёплой и плотной — всё благодаря парниковому эффекту, вызванному огромным количеством углекислого газа (CO₂).

Именно такой сценарий мы наблюдаем сейчас на Венере, да и ранняя Земля не была исключением. Но вот парадокс: учёные никак не могли найти следы этого CO₂ на Марсе, хотя, по теории, он должен был "законсервироваться" в карбонатных породах — как это случилось на нашей планете. Неужели марсоход Curiosity наконец поставил точку в этой загадке?

Главная задача современных марсианских миссий — не просто искать готовые признаки жизни, а понять, мог ли Марс быть обитаемым в принципе. Для этого и был отправлен Curiosity в кратер Гейл — уникальный геологический регион, где миллиарды лет назад существовали глинистые отложения и сульфаты. Именно эти минералы рассказывают о климате прошлого: глина образуется в водоёмах с нейтральной средой, а сульфаты — свидетельство кислой воды и долгих засушливых периодов. Если собрать всю эту историю воедино, можно понять, насколько Марс был пригоден для жизни.

На Земле полно карбонатных залежей (известняк, мел, мрамор) — они на 50% состоят из карбоната кальция (CaCO₃). Если нагреть такой камень, выделяется CO₂ - ровно столько, сколько сейчас "варится" в атмосфере Венеры. Логика проста: все крупные каменистые планеты Солнечной системы когда-то "дышали" углекислым газом. На Земле этот газ постепенно связывался с кальцием (из речных стоков и кислых дождей) и оседал в породах. Но Марс — планета поменьше, его гравитация слабее, а значит, часть атмосферы улетучилась в космос. И всё равно расчёты показывали: на Красной планете должны быть гигантские залежи карбонатов… но их как будто не существовало.

Спутники, сканирующие Марс в инфракрасном диапазоне, находили лишь слабые намеки на карбонаты. Марсоходы проводили спектроскопию прямо на месте — и тоже почти ничего не обнаруживали. Возникла тупиковая ситуация: CO₂ в теории должно быть много, а в реальности — почти нет. Где же он мог спрятаться?

Переломный момент наступил, когда международная группа планетологов внимательно изучила данные Curiosity с горы Шарп (кратер Гейл). Марсоход пробурил сульфатные слои (как раз те, что указывают на смену климата) и нашёл нечто неожиданное: сидерит — карбонат железа. Казалось бы, обычный минерал, но именно он стал ключом к разгадке.

Дело в том, что сидерит не виден в ближнем инфракрасном диапазоне — именно тот метод, которым пользовались спутники и прежние марсоходы. Получалось, что карбонаты на Марсе есть, но их никто не замечал. По мнению исследователей, именно в этих "невидимых" слоях могла осесть львиная доля пропавшего CO₂. А значит, первичная атмосфера Марса действительно была плотной и тёплой — достаточно, чтобы поддерживать океаны жидкой воды и, возможно, даже зарождение жизни.

Руководитель исследования Бенджамин Тутоло (Университет Калгари, Канада) считает, что открытие сидерита — важнейший шаг в понимании эволюции Марса. Его коллега Томас Бристоу (Исследовательский центр Эймса NASA) добавляет: бурение марсианских слоёв похоже на листание учебника истории — всего несколько сантиметров породы рассказывают о климате 3,5 миллиарда лет назад.

NASA уже делает осторожный прогноз: если другие сульфатные регионы Марса подтвердят наличие сидерита, картина станет ещё яснее. Мы наконец поймём, как Марс потерял атмосферу, и получим ещё один аргумент в пользу того, что Красная планета когда-то была готова к жизни. А значит, марсианская загадка CO₂, которая десятилетиями мучила учёных, близка к разрешению.

Уточнения

Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размеру планета Солнечной системы.