Обнаружение следов грунтовых вод на Марсе # X-Mars

И.П.Иванов

История исследований Марса уже насчитывает немало открытий. По-видимому, недавно мы стали свидетелями еще одного: на поверхности Марса обнаружены следы присутствия жидкой воды. Следы эти - очень молодые по геологическим меркам, и потому не исключено, что вода существует на Марсе и в настоящее время. Правда, не на самой поверхности, а в толще грунта; но это уже не столь принципиально. Два самых непосредственных вывода - "на Марсе, возможно, существует жизнь" и "колонизация Марса может оказаться гораздо более легкой, чем считалось ранее" - уже возводят это открытие в ранг выдающихся.

Краткая предыстория

"Каналы" на Марсе, которые виделись первым наблюдателям красной планеты, оказались всего лишь иллюзией или, в лучшем случае, тектоническими образованиями. Сейчас это уже научный фольклор. Однако в 1972 г. космический аппарат "Маринер 9" нашел на поверхности Марса образования, которые в самом деле могли быть очень древними реками. Речь тогда шла о возрасте порядка миллиарда лет. Вопрос, который возник тогда сам собой, это сохранилась ли с тех далеких времен вода на Марсе, и если да, то где?

В последующие годы к Марсу было направлено несколько аппаратов, однако по-настоящему революционной оказалась недавняя миссия "Mars Global Surveyor" ("Глобальный Обозреватель Марса"). Запущенный в ноябре 1996 года, аппарат достиг Марса в сентябре следующего года и начал его всестороннее изучение. В марте 1999 года началась "картографическая" стадия миссии, во время которой главным средством наблюдения являлась Орбитальная камера (Mars Obriting Camera) со сверхвысоким разрешением 2-8 метров/пиксел. Камера была направлена вертикально вниз и снимала все детали рельефа той области марсианской поверхности, над которой пролетал аппарат. За период с марта 1999 по январь 2000 было получено свыше 20,000 снимков.

Что же именно открыто?

Из всех этих снимков, около 150 запечатлели образования, похожие на следы просачивания грунтовых вод на поверхность и ее последующий сток. Все такие образования находились не на равнине, а на склонах, обычно на "стенах" крупных кратеров или ущелий.

Типичная картина представлена на Рис.1. Слева - один из снимков, полученных Орбитальной Камерой, справа - то, как выглядит просачивание и сток грунтовых вод на Земле.

В обоих случаях ясно видны три части образования. Это, во-первых, "альков" - место, где грунтовые воды выходят на поверхность из-за обвала пород, эрозийных или тектонических изменений рельефа. За ним идет основной канал и "апрон"- область водосбора.

Вид этих образований может варьироваться (см. Рис.2), однако во всех случаях наблюдаются все три детали.

Поэтому необходимо признать, что это - не игра случая, а регулярные образования, имеющие единую природу. Из-за отсутствия других, сколько-нибудь жизнеспособных объяснений делается вывод, что перед нами - следы просачивания и стока грунтовых вод.

Единственный тонкий момент в этой гипотезе - это то, как жидкая вода могла течь по поверхности Марса. Известно, что атмосферное давление на Марсе в 160 раз меньше, чем на Земле. Жидкая вода, попадая в такие условия, частично выкипает, а частично обращается в лед. Но значит ли это, что течение жидкой воды по поверхности невозможно? Вовсе нет. Если после обвала пород на поверхность выходят сразу большие объемы воды, то верхний слой - тот, который находится в непосредственном контакте с атмосферой - образует ледяную корку, под которой вода может существовать (и течь!) длительное время. По-видимому, такой механизм и имел место при формировании марсианских водостоков.

Вопрос, который напрашивается сам собой - как был установлен возраст этих образований? Откуда известно, что это геологически молодые формирования?

Во-первых, все участки поверхности, на которых наблюдались водостоки, не несут на себе следы метеоритной активности. Из всех 150 снимков только в одном случае рядом с водостоком находился метеоритный кратер. Это означает, что эти участки поверхности - а значит и все замеченные на них образования - молоды по геологическим меркам (менее миллиона лет)

Кроме того, было найдено немало примеров, когда водостоки перекрывали собой другие особенности поверхности, заведомо относящиеся к недавним геологическим эпохам (например, образования типа песчаных дюн, см. Рис.3). Все это говорит о том, что формирование таких водостоков происходило совсем недавно, а значит, возможно, оно происходит и сейчас. Это в свою очередь означает, что на Марсе и по сей день существуют залежи грунтовых вод, находящихся достаточно близко к поверхности.