Марсианский океан

Сотрудники Калтеха открыли на снимках Марса дельту древней реки, которая могла впадать в огромный океан. Если этот океан существовал, то он должен был покрывать большую часть северного полушария планеты, и на его долю могла приходиться треть всей поверхности Марса. «В научном сообществе давно идет обсуждение происхождения равнин северного полушария Марса, имеющих пониженный уровень. Конечно, основным предположением был древний океан, но пока никому не удавалось обнаружить какие-то доказательства», – говорит Майк Ламб, профессор геологии Института.

Хотя новое открытие далеко от уверенного доказательства существования древнего океана Марса, это все же наиболее сильный аргумент в пользу этой гипотезы. Во всяком случае, так считает первый автор публикации исследования Роман ДиБиас. Большая часть северного полушария Марса относительно ровная и имеет меньшую высоту, чем поверхность в южном полушарии. Такая ситуация аналогична бассейнам земных океанов. Осталось только найти прибрежную полосу – разделитель океана и суши древнего, влажного Марса.

Команда сотрудников Калтеха использовала новые снимки высокого разрешения, собранные аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter, чтобы изучить область в 100 квадратных километров. Этот регион находится как раз там, где стоит ожидать увидеть прибрежные районы. Этот район является часть большого образования Aeolis Dorsa, который покрыт образованиями, похожими на края каналов. Изученное место находится всего в 1000 километров от кратера Гейла, где работает марсоход Curiosity. Такие каналы образуются, когда крупные твердые материалы – крупная галька, камни – переносятся течением реки и оседают на дне, со временем собираясь во все более крупное образование. Когда река высыхает, на этом месте наблюдается ровное образование. Но мелкий материал – глина, песок, мелкие камни – выветриваются, со временем оставляя только крупный материал. Именно эти образования мы видим сейчас и можем по ним проследить путь древней реки.

При взгляде сверху каналы оказываются разделенными на множество путей. Этому может быть три объяснения. Это может быть исток горной реки. Множество ручьев, спускаясь по склонам и составляя затем русло, создало систему небольших вымытых каналов в горе. Река могла изменить скорость течения, в этом случае ее первоначально единое русло разрушилось, чтобы дать дорогу новому потоку. Но наиболее вероятное объяснение – каналы являются часть дельты крупной реки. В этом случае структура каналов должна быть аналогичной той, что наблюдается во втором случае.

Высококачественные снимки аппарата Mars Reconnaissance Orbiter понадобились, чтобы выделить наиболее вероятный сценарий образования каналов. За счет своего движения по орбите аппарат провел фотосъемку региона с разных сторон, что позволило создать трехмерную картинку и восстановить топографию марсианской поверхности. Пространственное разрешение камеры HiRISE зонда составляет 25 сантиметров, а разрешение по высоте на созданной топографической карте составило один метр. Трехмерная карта позволяет рассмотреть отложения со всех сторон и, таким образом, восстановить очередность намывания частей канала. За счет этого удалось восстановить наклон берегов древнего русла, а это дает информацию о том, в котором направлении текла вода. В данном случае оказалось, что вода разделяется на мелкие потоки, соответствуя либо горной реке, либо дельте. Сценарий с изменением направления течения и прокладыванием новых русел не выдерживает сравнения с данными.  Кроме этого было обнаружено интересное свойство окончания каналов. В конце почти все они испытывали резкое увеличение угла наклона русла – ситуация, типичная для реки, впадающей в крупный водный резервуар.

Дельты на Марсе открывались и раньше, но в большинстве случаев они находились внутри небольших геологических образований, например, внутри кратера. В этом случае вода текла в небольшое озеро, а никак не океан на треть планеты. Новая дельта, однако, не лежит внутри кратера или любой другой структуры с ярко выраженными краями. Хотя на самом деле края эти просто отстоят очень далеко, если река в самом деле впадала в северный океан Марса. «Наша работа, думаю, является пока лучшим подтверждением существования дельты, не впадающей в ограниченное пространство, так что она указывает на существование крупного резервуара воды в северном полушарии», – говорит ДиБиас. Это, конечно, не обязательно был океан на треть всей планеты, но он как минимум покрывал всю поверхность долины Aeolis Dorsa, а это около 100000 квадратных километров.

Есть и другие объяснения для открытия. Например, река могла впадать в типичный кратер или любое другое небольшое образование, создавая лишь озеро. Со времен границы кратера могли выветриться. В этом случае можно с сожалением оставить пока гипотезу об огромном океане (но не отбросить, ведь это не будет свидетельством отсутствия океана), но зато обратиться к геологической истории планеты. Для выветривания крупного кратера недостаточно ветров Марса, нужна еще значительная геологическая активность, признаков которой пока не обнаружено. Поэтому лучше сконцентрироваться на теории океана и продолжить изучение его предполагаемой границы. Отложения на этой бывшей прибрежной полосе должны дать немало других свидетельств существования океана. «В нашей и многих других работах, включая свершения марсоходов, мы находим отложения, которых открывают нам историю планеты, которая включает дожди, реки, их дельты, а теперь еще и океан, – говорит Ламб. – Древнее состояние планеты, прочитанное по современным отложениям, делает древний Марс очень похожим на Землю».