На Марсе обнаружили следы множества ледниковых периодов

Последнее глобальное оледенение произошло на Земле около 20 тысяч лет назад, и его следы геологи находят по всему миру. Это позволяет ученым судить о том, как выглядит ландшафт после ледникового периода. Проанализировав поверхность Марса и используя эти наблюдения, американские ученые пришли к выводу, что он прошел через несколько оледенений за последние не более чем 100 миллионов лет.

Научную работу с такими выводами подготовил геолог из Университета Колгейт (Colgate University) в штате Нью-Йорк Джозеф Леви (Joseph S. Levy). Она опубликована в рецензируемом журнале Proceedings of the National Academies of Sciences (PNAS) Национальной академии наук США. В ходе исследования Леви воспользовался помощью своих студентов, которые в результате также выпустили несколько дополняющих статей.

Сравнение плотности расположения камней около ледников Муллинс и Фридман на Земле с марсианскими образованиями / ©Surface boulder banding indicates Martian debris-covered glaciers formed over multiple glaciations, Joseph S. Levy et al., Proceedings of the National Academy of Sciences Jan 2021, 118 (4) e2015971118; DOI: 10.1073/pnas.2015971118

Логика довольно проста: во время формирования и последующего сокращения ледники оставляют характерные следы. Как правило, это камни разных форм и размеров, по одному виду которых легко определить, что они были скованы льдом. Вместе со студентами Джозеф два года подряд, в основном на летних каникулах, изучал снимки марсианской поверхности в высоком разрешении.

Благодаря тому, что на орбите Марса уже более 15 лет усердно трудится зонд Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), в распоряжении человечества есть подробные фотографии поверхности Красной планеты разрешением 25 сантиметров на пиксель. Фактически на этих снимках можно разглядеть любой предмет, сравнимый по размеру с крупной книгой. А Леви со своими помощниками каталогизировал валуны рядом с 45 марсианскими ледниками.

Причем поначалу геолог хотел пойти легким путем, натренировал на земных фотографиях нейросеть и попробовал применить ее к марсианским снимкам. Но не вышло: ИИ выдавал слишком большой процент ошибок, так что пришлось использовать человеческий труд. Вторая существенная проблема привела практически к панике: камни на Марсе оказались распределены, на первый взгляд, совершенно случайным образом. А так не должно быть.

Марсианские ледники похожи на земные скальные — что-то вроде бетона, в котором каменистая порода скована льдом, как цементом. В местах деградации, где лед отступал, на изрядно опустившейся поверхности остаются валуны и камни. Чем дальше от нынешнего края ледника, тем осколки породы меньше — они разрушаются из-за эрозии. А у самого края, в свою очередь, валуны крупнее. Но на Марсе почему-то все камни разных размеров лежат вперемешку. И это оказалось ключевой подсказкой.

Изучая сформировавшийся большой объем данных о распределении валунов на пути ледников, Леви обнаружил несколько закономерностей. Если говорить кратко, то освободившиеся из-подо льда камни на Красной планете сгруппированы. Этих групп — а соответственно, и периодов отступления и последующего повторного формирования ледников — несколько. Точно сказать довольно трудно, в своей работе Джозеф дает медианное значение шесть, но их могло быть и больше.

Когда появятся снимки более высокого разрешения, удастся уточнить полученные американскими геологами данные. Но даже в нынешнем варианте работа специалистов Университета Колгейт дает богатую пищу для размышлений. И не только геологам — астрофизикам тоже. Дело в том, что, по одной из доминирующих версий, марсианские ледники формировались в результате колебаний наклона вращения планеты. А если оледенений произошло несколько за последние 10-100 миллионов лет, как оценивает Леви, то Марс в недалеком прошлом был крайне нестабилен.