На поверхности Марса осталось множество улик, свидетельствующих о существовании в прошлом озёр с жидкой водой: древние береговые линии, слои осадочных отложений и характерные минеральные образования.
Тем не менее климатические модели настойчиво показывают, что ранний Марс был слишком холодным для сохранения жидкой воды на протяжении длительного времени. Это несоответствие между расчетами и явными доказательствами наличия воды в жидком виде на планете долгое время ставило планетологов в тупик. Специалисты Университета Райса предложили изящное решение этой проблемы: по их расчетам, марсианские озера могли существовать десятилетиями даже при средних температурах ниже нуля благодаря тонкому слою сезонного льда.
Исследователи адаптировали земную климатическую модель для условий Марса, учитывая более низкое солнечное излучение, атмосферу с высоким содержанием углекислого газа и характерные сезонные циклы планеты примерно 3,6 миллиарда лет назад. Новая модель была названа LakeM2ARS, и для её проверки планетологи использовали реальные данные, собранные марсоходом Curiosity в кратере Гейла, расположенном неподалёку от экватора.
«Когда я увидела древние озёрные бассейны на Марсе без четких признаков толстого долговечного льда, у меня возник вопрос: могли ли эти озёра сохранять воду дольше одного сезона в условиях холодного климата?» — поделилась мыслями соавтор работы, аспирантка Университета Райса Элеанор Морленд. Когда модель показала, что озёра на Марсе могли существовать десятилетиями под тонким слоем сезонно исчезающего льда, стало очевидно, что найден физический механизм, соответствующий наблюдаемой картине.
Исследователи провели 64 различных моделирования, каждое из которых охватывало 30 марсианских лет — около 56 земных. В некоторых сценариях озёра полностью замерзали в холодные сезоны, однако в других случаях они оставались жидкими под тонким ледяным слоем. Этот лед функционировал как изолирующее покрытие: зимой он защищал воду от испарения и замерзания, а летом пропускал солнечный свет, позволяя озеру нагреваться.
«Сезонный ледяной покров действует как естественное одеяло для озера», — пояснила Кирстен Зибах, соавтор исследования. По её словам, поскольку лед был тонким и временным, он практически не оставлял следов, что объясняет, почему марсоходы не обнаружили явных признаков многолетнего оледенения.
Результаты исследования пересматривают представления о раннем Марсе. Оказывается, для существования долговечных озёр планете не требовался тёплый климат. Если подобные закономерности подтвердятся для других марсианских бассейнов, это будет означать, что даже холодный ранний Марс мог поддерживать воду в жидком состоянии в течение всего года — а ведь именно жидкая вода является ключевым условием для возникновения потенциально пригодной для жизни среды.
Фото: hi-tech.mail.ru