Астрономы узнали, почему на Марсе были океаны из теплой воды

Океаны из теплой воды существовали на Марсе благодаря периодическим выбросам метана его вулканами, который порождал парниковый эффект и делал красную планету достаточно теплой для существования жидкой воды на ее поверхности. 

"Юный Марс был уникальным в том смысле, что он был единственной планетой, кроме Земли, о которой мы можем со всей уверенностью сказать, что на ней, хотя бы на непродолжительное время, были все условия для зарождения и процветания жизни. Если мы поймем, как выглядел и как работал Марс в прошлом, мы сможем понять, как можно найти такие же планеты вне пределов Солнечной системы", — заявил 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 выводу, как он сформировался, как он оставался жидким и как он испарился в космос.

Часть астрономов предполагает, что атмосфера Марса была достаточно густой и теплой для того, чтобы удерживать воду в жидком состоянии на протяжении длительного времени, а другие планетологи полагают, что океаны появлялись на Марсе лишь на очень непродолжительное время, когда его запасы льда растапливались или извержениями вулканов, или ударами метеоритов. В пользу всех этих теорий есть свои доказательства, и поэтому ученые продолжают спорить и по сей день.

Вордсворт и его коллеги, в том числе ряд российских планетологов из МГУ, Института физики атмосферы РАН в Москве и Томского университета, добавили к числу этих гипотез еще одну новую теорию, 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, и все равно Марс будет оставаться слишком холодным для того, чтобы вода хотя бы растаяла. Соответственно, на Марсе должно было быть что-то, что усиливало парниковый эффект", — объясняет Вордсворт.

Как отмечает ученый, на Марсе почти нет кислорода, благодаря чему метан, образующийся в его недрах 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.

Их расчеты раскрыли неожиданный ответ. Оказалось, что добавление даже небольших количеств метана в крайне разреженную атмосферу из углекислоты резко усиливало парниковый эффект, повышая температуры 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 всего 2-10% метана в воздухе Марса, несмотря на то, что Солнце было на треть тусклее нынешнего примерно четыре миллиарда лет назад.

Такое "парниковое одеяло" должно было просуществовать несколько сотен миллионов лет в период активности вулканов Марса, чего в принципе было достаточно для зарождения жизни. Следы этого процесса, как считают ученые, можно найти на поверхности Марса, в виде отложений клатратов и прочих минералов, содержащих метан, которые в будущем можно будет обнаружить при помощи роверов или после высадки людей на красную планету.