Новое исследование показало, что миллиарды лет назад Марс мог быть гораздо более теплым и влажным, чем принято считать в рамках альтернативной теории о холодной и ледяной планете. Эти выводы важны для обсуждения вопроса о том, могла ли жизнь появиться на Красной планете в ранний период ее истории.
Работа посвящена Ноевской эпохе — промежутку примерно от 4,1 до 3,7 миллиарда лет назад. Этот период совпал с этапом поздней интенсивной бомбардировки, когда Солнечная система переживала серию масштабных столкновений с астероидами и метеоритами. На Марсе следами этой эпохи стали гигантские ударные бассейны Эллада и Аргир, каждый из которых имеет диаметр более тысячи миль.
Несмотря на экстремальные условия, именно Ноевская эпоха считается временем, когда Марс мог быть наиболее пригоден для жизни. На планете сохранилось множество геологических свидетельств присутствия воды: высохшие речные долины, древние озерные котловины, дельты, береговые линии и осадочные отложения.
Однако климат того времени остается предметом споров. Часть ученых считает, что Марс был в основном холодным и покрытым льдом, а вода появлялась лишь временно из-за вулканизма или ударов метеоритов. Другая гипотеза предполагает существование теплого и влажного климата с длительными дождями и устойчивыми водоемами.
Сложность заключается в том, что в ранней Солнечной системе Солнце было примерно на 30% тусклее, чем сегодня. Это означает, что Марсу не хватало тепла, а для сохранения комфортного климата атмосфера должна была быть значительно плотнее и содержать большое количество парниковых газов. При этом при высоком давлении углекислый газ способен конденсироваться и ослаблять парниковый эффект, что делает сценарий «ледяного Марса» более правдоподобным.
Новую аргументацию в пользу теплого климата дали данные марсохода Perseverance, который работает в кратере Езеро. Место посадки было выбрано из-за признаков существования древнего озера: на орбитальных снимках заметны веерообразные отложения и каналы, образованные потоками воды.
Ученые изучили алюминиевые глинистые породы, содержащие каолинит, найденные в одном из древних водных каналов. Анализ показал, что эти минералы подверглись длительному выветриванию под воздействием воды. При этом глины оказались обеднены железом и магнием, но обогащены титаном и алюминием.
Этот состав говорит о том, что породы вряд ли сформировались в результате кратковременного воздействия очень горячей воды, которое могло возникнуть при таянии льда после извержения вулкана или падения метеорита. Более вероятно, что они изменялись в условиях умеренных температур и продолжительных осадков.
Авторы исследования сравнили марсианские образцы с аналогичными глинами на Земле и обнаружили сходство с породами, образовавшимися в эпохи теплого и влажного климата. По их выводам, такие условия на Марсе могли сохраняться от тысяч до миллионов лет и могли быть одними из самых благоприятных периодов для потенциальной жизни.
Дополнительный интерес к кратеру Езеро связан с тем, что ранее Perseverance собрал образцы, в которых ученые предположили наличие возможных биосигнатур. Эти материалы помещены в герметичные контейнеры и рассчитаны на доставку на Землю в рамках будущей миссии. Однако проект по возврату образцов был отменен NASA, поэтому изучение находок в лабораторных условиях может быть отложено на многие годы.
Ученые отмечают, что для признания биологических следов важен так называемый «критерий Нолла», согласно которому доказательство жизни должно быть не только совместимо с биологическим объяснением, но и не иметь убедительной небилогической альтернативы.
Тем не менее новое исследование усиливает представление о том, что Марс в далеком прошлом мог быть не ледяной пустыней, а планетой с дождями, водой и условиями, потенциально подходящими для формирования живых экосистем.