Марсоход NASA Curiosity сделал эту фотографию, поднимаясь на марсианскую гору Шарп. Источник: NASA/JPL-Caltech/MSSS.
Согласно новому исследованию, основанному на образцах, полученных марсоходом NASA Curiosity, Марс, возможно, всегда был обречён стать безжизненной пустынной планетой.
Древние русла озёр, реки и химические сигналы указывают на то, что в далёком прошлом Марс был тёплым и влажным миром. Но в то время как Земля оставалась пышной и водной планетой, Марс стал холодным и пустынным.
«В течение многих лет у нас был огромный вопрос без ответа: почему Земле удалось сохранить свою пригодность для жизни, в то время как Марс её потерял», — говорит Эдвин Кайт, доцент Чикагского университета в США и первый автор исследования, опубликованного в журнале Nature.
«Наши модели предполагают, что периоды пригодности для жизни на Марсе были скорее исключением, чем правилом, и что Марс в целом саморегулируется как планета-пустыня», — говорит Кайт.
Кайт говорит, что планетологи имеют хорошие возможности, чтобы наконец раскрыть некоторые тайны марсианского прошлого.
«Сегодня мы переживаем золотой век марсианской науки: на поверхности работают два марсохода на плутониевом питании, а международный флот космических аппаратов на орбите позволяет нам глубоко исследовать планету в поисках следов».
Чтобы планета оставалась тёплой и влажной, недостаточно просто начать с таких условий. Необходимо стабилизировать эти условия в течение длительных периодов времени, что требует дополнительных механизмов, способных реагировать на изменения.
На Земле это достигается за счёт системы углеродного цикла между породами на поверхности и атмосферой. Углекислый газ (CO₂) в атмосфере приводит к повышению температуры. Это, в свою очередь, ускоряет химические реакции, которые связывают CO₂ в горных породах, предотвращая неконтролируемый рост температуры. Затем углерод снова попадает в атмосферу через извержения вулканов, и цикл возобновляется.
Однако на Марсе CO₂, связанный в горных породах, когда планета была ещё влажной и тёплой, не попал обратно в атмосферу из-за отсутствия вулканической активности.
«В отличие от Земли, где всегда есть действующие вулканы, Марс сейчас вулканически неактивен, а средняя скорость вулканических выбросов на Марсе низкая», — объясняет Кайт.
«Таким образом, в такой ситуации у вас нет баланса между поступлением углекислого газа и его выходом, потому что даже небольшое количество жидкой воды приведёт к поглощению углекислого газа за счёт образования карбонатов».
Команда Кайт использовала компьютерные модели, основанные на данных, полученных марсоходом NASA Curiosity. Кайт участвовал в работе, опубликованной в апреле, в которой сообщалось, что марсоход обнаружил сидерит — материал, содержащий железо и карбонат.
Моделирование показывает, что на Марсе были короткие периоды тепла и влажности, за которыми следовали периоды пустынь продолжительностью 100 миллионов лет. Условия для жизни были далеки от идеальных.