Марс сегодня известен как безжизненная и холодная планета со слабо выраженной атмосферой, где большая часть водяного льда сосредоточена в пределах полюсов. Однако открытия научных станций и орбитальных аппаратов поразили исследовательское сообщество: согласно анализу грунта, в приэкваториальных областях, таких как плато Меридиана и местность Медузы, зафиксированы необычно высокие концентрации водорода. Научная логика подсказывает, что данный элемент, как правило, ассоциируется с водой или льдом. Поэтому на поверхности Марса в этих областях могут находиться обширные запасы древнего льда, скрытого под толщей марсианского реголита.
Откуда взялся экваториальный лед Марса?
Одна из ранних гипотез предполагала, что миллиарды лет назад Марс имел сильно наклонённую ось вращения, что провоцировало периодическое потепление полярных шапок и перенос воды к экватору. Однако эта модель не полностью объясняла все обнаруженные аномалии в распределении водорода. Исследователи выдвинули новую, чрезвычайно интересную теорию: причиной накопления льда стали древние марсианские вулканы.
Компьютерные модели и загадки марсианского климата
Команда планетологов разработала детальную компьютерную симуляцию, чтобы разобраться, как выглядел климат Марса в древности, примерно 3–4 миллиарда лет назад. Особое внимание в моделях уделили таким вулканическим гигантам Марса, как вулканы Аполлинарис и Большой Сирт — они располагаются поблизости от анализируемых «водородных» аномалий. Используя мощные вычислительные ресурсы, ученые воссоздали масштабные извержения, происходившие на Красной планете в те эпохи.
Во время катастрофических вулканических событий в атмосферу Марса попадало колоссальное количество водяного пара. На фоне холодного климата эту влагу быстро захватывал мороз, и она выпадала осадками в виде ледяной крошки и крупинок, формируя на поверхности устойчивая ледяные покровы. Модели показали: даже одно по-настоящему крупное извержение, выбрасывающее за секунду свыше ста миллионов килограммов воды и длящееся всего несколько суток, образует ледяной слой толщиной до пяти метров.
Вулканические аэрозоли и их роль в консервации льда
Вулканическая активность сопровождалась выбросами не только воды, но и серной кислоты. Это приводило к возникновению облаков аэрозолей, эффективно отражавших солнечный свет. Таким образом, на Марсе наступал временный период понижения температуры, из-за чего лёд на поверхности сохранялся дольше. Скорость испарения (сублимации) льда в это время резко снижалась: если в обычных условиях улетучивалось до 14 килограммов льда с квадратного метра за год, то после извержений эта величина падала примерно до 1,3 килограмма.
Со временем ледяные отложения покрывались слоями вулканического пепла и марсианской пыли, формируя надёжную изоляцию и тем самым сохраняя ледяные запасы на протяжении миллиардов лет. Эта защитная оболочка оказалась достаточно эффективной при самых разных наклонах оси Марса — что подтверждает универсальный характер механизма.
Значение для будущего освоения планеты
Обнаружение обширных залежей льда недалеко от экватора Марса открывает увлекательные перспективы для будущей колонизации. Именно такие регионы — сочетание относительного тепла и доступности воды — могут стать идеально подходящими для строительства первых марсианских поселений. Вода на Красной планете не только необходима для обеспечения жизнедеятельности людей, но и пригодится для производства кислорода и топлива для ракет. Таким образом, вулканы оказались не только свидетелями бурной истории планеты, но и потенциальными помощниками в освоении Марса.
Будущее исследований экзотических ледяных месторождений
Появление убедительной вулканической гипотезы происхождения экваториального льда на Марсе добавляет оптимизма и энтузиазма в исследование Красной планеты. Теперь ученым предстоит подробно изучить эти районы новыми миссиями, чтобы окончательно подтвердить наличие скрытых ледяных запасов и оценить их масштабы. Вполне возможно, что ближайшие марсоходы раскроют остатки древней «замороженной» воды буквально под ногами будущих землян. Марс вновь доказывает, что его тайны питают науку свежими открытиями и новыми мечтами!
Источник: naked-science.ru
