#Марс

На снимках, ежедневно присылаемых действующим дуэтом марсоходов NASA, взгляд неизменно цепляется за причудливые слоистые валуны и скалы. И это не случайные продукты эрозии, а осадочные породы — геологический архив, формировавшийся на протяжении миллионов лет.

Современная наука связывает происхождение таких пород с древними марсианскими водоемами. Имеющиеся данные указывают на то, что миллиарды лет назад Красная планета была совершенно другим местом: по ее поверхности текли бурные реки, а в низинах, подобно кратерам Гейл и Езеро, исследуемым роверами Curiosity и Perseverance соответственно, существовали глубоководные озера.

Ключевая деталь этой истории — цикличность. Водоемы не были стабильными на протяжении всего своего существования: они периодически наполнялись водой, приносившей взвешенные частицы породы, а затем испарялись под воздействием климатических изменений, оставляя после себя тонкий осадочный слой. Следующий цикл наполнения водой приносил очередную порцию материала, формируя новый пласт поверх предыдущего.

Повторяясь на протяжении миллионов лет, этот процесс породил характерную полосатую структуру, которую мы теперь наблюдаем на снимках. Каждый слой — это страница древней марсианской летописи, зафиксировавшая конкретный эпизод климатической истории планеты. Если бы у нас была возможность изучить весь этот материал в лабораторных условиях, мы смогли бы с высочайшей точностью воссоздать хронологию колебаний уровня воды и изменений химического состава пород, а также лучше понять, существовали ли когда-нибудь на планете условия для зарождения простейших форм жизни.

Но одно мы сегодня знаем наверняка: в какой-то момент на Марсе произошла климатическая катастрофа планетарного масштаба. Под воздействием солнечного ветра планета начала стремительно терять свою плотную атмосферу, из-за чего условия на поверхности стали непригодны для существования жидкой воды. Львиная доля воды улетучилась в космос, часть сосредоточилась в полярных шапках, а остальное ушло под поверхность, превратившись в вечную мерзлоту.

Виной тому два фактора: малая масса планеты (Марс примерно на 89% легче Земли) и отсутствие глобального магнитного поля. Вероятно, в начале своей истории Марс все же обладал магнитосферой, но недра планеты быстро остыли, и магнитный щит "вышел из строя".

Однако рассматривается и другой сценарий: Красная планета никогда не имела глобального магнитного поля. В таком случае ее ранняя плотная атмосфера была первичной газовой оболочкой, оставшейся после формирования планеты. В конце концов солнечный ветер ее сдул, что привело к радикальному изменению марсианского климата.

Но вернемся к слоистым камням. Они лежат нетронутыми в ледяной марсианской пустыне, практически не подвергаясь эрозии из-за крайне разреженной атмосферы. На Земле подобные породы давно были бы уничтожены тектоническими процессами и выветриванием. Так что перед нами бесценный источник информации, для полноценного изучения которого у человечества нет... денег.

Но надежда есть! Мировым лидером в освоении космоса становится Китай, для которого фундаментальная наука не превратилась в коммерческий пирог, с остервенением раздираемый частными корпорациями. Благодаря системному государственному подходу и четкому планированию есть все основания полагать, что уже в течение десятилетия первые образцы марсианского грунта будут успешно доставлены на Землю.

Долина Маврт — один из самых интересных регионов Марса, где хорошо заметны следы древней воды.

Тёмный извилистый «гребень» на снимках — это бывшее русло реки. Сейчас оно даже возвышается над окружающей поверхностью. Причина в геологии: более мягкие породы вокруг со временем разрушились под действием ветровой эрозии, а уплотнённое русло оказалось устойчивее.

Такие образования называют «перевернутыми каналами». Их наличие в долине Маврт говорит о том, что когда-то здесь существовала активная речная система — возможно, с постоянным потоком воды, напоминающим земные реки.

Есть ещё одна важная деталь: глинистые минералы в таких структурах могут сохранять химические следы древней среды. Поэтому теоретически они способны «законсервировать» признаки микроскопической жизни, если она когда-либо существовала на Марсе.

Это видео из снимков одной из навигационных камер марсохода Кьюриосити показывает, как изнашиваются алюминиевые колеса марсохода из-за непростого марсианского рельефа. В этом видео последние шесть лет показаны всего за две минуты. А вообще команда марсохода стала замечать повреждения на полуметровых колесах вскоре после начала миссии в 2012 году.

Один очень известный "инженер", обожающий рассказывать басни о скорой колонизации Марса, неоднократно предлагал устроить ядерные взрывы над полюсами Красной планеты, чтобы быстро испарить замерзшие вещества, насытить атмосферу газами и сделать ее плотнее.

В массовом воображении эта идея выглядит как крайне эффектный шаг к терраформированию: бах! И промерзлая пустыня начинает превращаться в новый дом для человечества.

Все, что для этого нужно, — просто набраться решимости, и дело в шляпе! Или нет?

С Марсом все, разумеется, намного сложнее, чем в подобных фантазиях.

Главная проблема в том, что полярные шапки Марса не являются магическим хранилищем атмосферы. Да, там есть замерзший углекислый газ и водяной лед. Да, если высвободить львиную долю этих запасов и перевести их в газообразное состояние, атмосферное давление действительно увеличится. Но тут возникает разумный вопрос: будет ли этого достаточно, чтобы на планете начались существенные изменения?

И ответ разрушает всю романтику.

Современная атмосфера Марса очень тонкая. Давление у поверхности составляет меньше 1% земного. Поэтому жидкая вода там не может существовать стабильно: она либо быстро испаряется, либо замерзает. Чтобы Марс вновь стал планетой с реками, озерами, морями и мягким климатом, ему нужно не просто немного поднабрать газа, а обзавестись огромной массой атмосферы.

Растопить или испарить полярные шапки — значит лишь немного утолстить этот жалкий газовый слой. По оценкам исследователей, если высвободить углекислый газ из полярных отложений, давление вырастет меньше чем до 15 мбар. Для сравнения, земное давление — около 1 000 мбар.

Таким образом, "ядерные манипуляции" с полярными шапками не только не превратят Марс в теплый мир, но и загрязнят его.

Есть и вторая проблема: вода. Даже если представить, что полярные шапки растоплены, атмосфера чуть "поправилась" и по поверхности хлынули потоки воды, этот эффект будет непродолжительным. Марс слишком холодный, а давление все равно будет крайне низким, так что вода будет испаряться, замерзать, уходить в грунт через трещины и поры, а водяной пар — переноситься к холодным ловушкам, то есть постоянно затененным участкам, и осаждаться там в виде инея и льда.

Третья проблема — сам углекислый газ. В теории он мог бы стать главным парниковым газом для прогрева Марса. Но его доступных запасов на планете недостаточно. Часть древней атмосферы улетучилась в космос. Часть углерода связалась с карбонатными минералами, часть удерживается в грунте и заперта в ледяных клатратах — структурах, где молекулы газа заключены внутри кристаллической решетки водяного льда. Проще говоря, на Марсе нет никакого удобного резервуара с парниковым газом, который только и ждет, чтобы его разогрели и выпустили обратно в атмосферу. Кроме того, невозможно восполнить те потери, что банально покинули планету.

Марсу не просто не хватает тепла. Ему не хватает вещества для создания новой атмосферы.

А теперь добавим еще одну проблему — прямо-таки вишенку на торте. Даже если каким-то чудом создать плотную атмосферу, ее нужно как-то удержать. У Земли есть мощное магнитное поле, защищающее верхние слои атмосферы от непрерывных атак солнечного ветра. Марс же лишен глобального магнитного поля. Поэтому солнечный ветер и излучение разрушали бы и уносили его новую атмосферу в космос.

Это уже происходило. Исходя из имеющихся данных, ранний Марс был более влажным и теплым миром, а значит, его атмосфера была намного плотнее. Но он не смог сохранить ее. Газовая оболочка истончилась, жидкая вода исчезла с поверхности, и Красная планета превратилась в холодную сухую пустыню, которую мы наблюдаем сегодня.

Так почему новая атмосфера должна вести себя иначе?

Конечно, она не исчезла бы мгновенно. Солнечный ветер не ведет себя как ураган, способный за пару дней выдуть всю атмосферу. Это медленный процесс. Но терраформирование — задача на тысячи или даже миллионы лет. Поэтому планета должна не просто получить атмосферу на несколько десятилетий, а поддерживать ее стабильно.

Фотографии естественных спутников Марса на фоне планеты обладают особой притягательной силой. На этом снимке, помимо Фобоса и марсианской поверхности, можно наблюдать гигантский вулкан - гору Аскрийскую. Хотя её абсолютная высота достигает 18 километров, здесь видна лишь вершина, которую легко принять за кратер.

Такая оптическая иллюзия возникает из-за колоссального диаметра основания этого потухшего вулкана, составляющего 460 километров. Столь плавный подъем склонов не создает резкого перепада высот, характерного для большинства горных вершин.

Это особенность щитовых вулканов в целом, а не конкретно этой горы. Например, высочайшая гора Олимп тоже в высоту куда меньше, чем в диаметре.

Исходный материал для этого кадра был получен орбитальным аппаратом программы "Викинг", однако то, что вы сейчас видите, является капитальной цифровой обработкой одного из энтузиастов.

Но Марс находится на заднем фоне, а на переднем плане вы видите его спутник Деймос. Расстояние до Деймоса, кстати, в момент съёмки составляло 100 километров.

В кадре можно увидеть северную полярную шапку Красной планеты, а также регион Тарсис, представляющий собой огромное вулканическое нагорье. На Тарсисе расположены крупнейшие вулканы Солнечной системы — гора Олимп, гора Аскрийская, гора Павлина, гора Арсия, все вместе также известные как «горы Фарсида».

Путь лежит в главный пояс астероидов между Марсом и Юпитером. К астероиду Психея.

Это самый массивный металлический астероид в Солнечной системе. Если Бенну и Рюгу, к которым летали аппараты, состоят больше из камня, то Психея - из железа и никеля.

Это похоже на то, что происходит в самом центре Земли. Астероид дает шанс изучить буквально оголенное ядро бывшей протопланеты. Вероятно, ее наружность была выброшена во время сильного столкновения.

Прибытие планируется в 2029 году.