Что с водой на Марсе?

Современные астрономы уверены, что на Марсе нет каких-либо разумных обитателей, нет и сколько-нибудь сложных организмов. Время пилотируемых экспедиций на Марс придает изучению природы планеты практическое значение. Но нужно не только заранее выбрать наиболее подходящее место для «приземления» космических кораблей, но и понять, сумеют ли космонавты использовать марсианскую воду, если она там действительно есть.

30 июля 2008 года «Феникс» отыскал воду в одном из образцов марсианского грунта. Но это ещё не всё: исследуя атмосферу над местом посадки, метеостанция «Феникса» зафиксировала что-то подобное снежинкам. Они падали с марсианского неба и испарялись на высоте около 4 километров над поверхностью. Кроме того, в грунте аппарат нашёл два минерала — известковый камень и глину, которые без воды вообще не могли образоваться. Новые открытия учёных доказывают, что некоторое количество воды есть в атмосфере Марса, а на поверхности она могла быть в далёком прошлом.

В последние годы выяснилось, что природа Северной и Южной полярных шапок Марса неодинакова. Северная шапка, скорее всего, «водяная», Южная — меньше и холоднее Северной, а та её часть, которая остаётся летом не растаявшей, состоит из твёрдой углекислоты и водяного льда. Температура поверхности планеты в районе Южной полярной шапки даже летом составляет около –123оС. Примерно при такой температуре атмосферный углекислый газ замерзает (конденсируется) и в виде льда выпадает на поверхность, обогащая твёрдой углекислотой Южную полярную шапку.

Пока рано подводить итоги поиска воды на Марсе, но ясно следующее. На поверхности этой планеты большие запасы воды в виде льда могут быть сосредоточены в полярных шапках. По наблюдениям, размеры шапок в полярных областях значительно сокращаются во время марсианского лета. До недавнего времени учёные считали, что эти шапки, в отличие от земных, тонкие, к тому же состоят в основном не из водяного льда, а из замёрзшей углекислоты. Как известно, углекислый газ довольно широко распространён на Марсе — из него почти на 95% состоит разрежённая марсианская атмосфера. В земном воздухе содержится примерно 0,03% углекислого газа — это одна из главных составляющих «парниковых» газов, и мы заинтересованы в том, чтобы его количество не возрастало.

Сегодня учёным важно не просто убедиться, что водяной лёд есть в полярных шапках Марса, но и постараться выяснить, сколько его там — ничтожное количество или огромные запасы. По этому поводу высказываются диаметрально противоположные мнения. Например, американские исследователи, анализировавшие данные, переданные на Землю европейской АМС «Марс Экспресс», считают, что толщина льда в районе Южного полюса Марса не менее 3—4 километров (а может и раза в три больше!). Они приводят такое сравнение: если бы весь этот лёд растаял, то поверхность Марса покрылась бы слоем воды высотой 10—11 метров. Помимо полярных шапок лёд наверняка есть в подповерхностных слоях и других областях Марса, о чём свидетельствуют, например, данные, полученные марсоходами.

Новые данные исследований гласят, что вода присутствует на Красной планете не только в ледниках. Близко к поверхности Марса, скорее всего, есть слой жидкости. Об этом говорит наличие в почве соли хлорной кислоты: данное вещество так понижает температуру замерзания, что вода не превращается в лед, но остается в виде насыщенного солевого раствора. Новое исследование представлено в журнале Nature.

Ученые убедились в наличии хлорнокислого кальция в почве. При соответствующих условиях он впитывает пары воды из атмосферы. Полученные марсоходом данные свидетельствуют, что такие условия создаются зимой, ночью и сразу после восхода солнца. При наступлении темноты часть пара конденсируется на поверхности планеты, превращаясь в иней. Однако хлорнокислый кальций, образуя солевой раствор с водой, понижает температуру замерзания. В итоге иней снова становится жидкостью.

Исследователи считают, что 4,5 миллиарда лет назад на Марсе было в шесть раз больше воды и плотная атмосфера. Затем почти вся вода ушла в космос — из-за отсутствия на Марсе защищающих атмосферу магнитных полей. На Земле их создает жидкое железо в недрах планеты. Хотя на Марсе и сохранилась жидкая вода, вряд ли в ней присутствуют живые организмы — там слишком сухо, холодно, а космическая радиация убивает все живое (по земным меркам).

В 2015 году другие исследовательские группы сообщили, что в марсианских ледниках, скрытых под толстым слоем пыли, содержится более 150 миллиардов кубических метров льда. Также специалисты НАСА заявили, что в далеком прошлом почти всю поверхность Северного полушария Марса занимал океан.