Книга Космос. От Солнца до границ неизвестного - Стивен Бэттерсби

Если подтвердится, что вновь и вновь возникающие косые линии создаются не водой, это значительно пошатнет наши надежды найти на Марсе организмы-аборигены и усложнит колонизацию Марса будущими поселенцами.

Океан, которого не должно было быть

Прошлое Марса также остается для нас загадкой. У Марса есть ледяные шапки и, судя по всему, когда-то не было недостатка в жидкой воде. Глинистые минералы, а также остатки озерных и речных отложений однозначно подтверждают: в период времени, который начался 4 миллиарда лет назад и закончился 3,5 миллиарда лет назад, на Марсе текли полноводные реки и, вероятно, плескался внушительных размеров океан. Сохранились приметы того, что на береговую линию обрушивались гигантские цунами.

Альберто Файрен и его коллеги из Астробиологического центра в Мадриде применили метод тепловой визуализации к изображениям, полученным орбитальным аппаратом НАСА «Марс Одиссей». Они внимательно изучили границу между низменностью, называемой Равнина Хриса (Chryse Planitia), и плоскогорьем Аравийская Земля (Arabian Terra). Лед и булыжники оказались сгруппированы так, словно они взбежали вверх по холмам, чтобы занять на возвышенности пространство в сотни километров. Такую картину трудно объяснить эффектами гравитационного притяжения, но ее вполне могло бы породить цунами. На поверхность Марса, например, мог упасть большой астероид – от этого удара образовался бы 30-километровый кратер – и стать причиной гигантского цунами. Волны от цунами, 50 м высотой, обрушились бы на побережье и погнали вверх скалы, сметая их на своем пути. Такова картина, созданная по результатам одной из компьютерных моделей.

И все же мы не можем понять, как именно вода могла существовать в жидкой форме на Марсе, когда красная планета была еще относительно молода. Ученые не могут разрешить эту загадку уже 40 лет. Она даже получила название «парадокс Марса». Если мы когда-нибудь найдем ответ, возможно, нам придется выкинуть множество учебников.

Проблемы начинаются с того, что условия на Марсе в то время были еще более суровыми. Даже сегодня средняя температура на планете составляет –61 °C, поскольку атмосфера разреженная, да и Солнце не сильно пригревает. Вода сосредоточена в ледяных шапках на полюсах. Миллиарды лет назад Солнце было моложе, оно не успело как следует разогреться, и на Марсе было еще холоднее.

Предположим, что точка замерзания воды на Марсе такая же, что и на Земле. Что могло растопить марсианский лед и заставить жидкую воду течь по поверхности планеты? Одно из правдоподобных объяснений заключается в том, что парниковые газы улавливали марсианское тепло так же, как это происходит на Земле. Газы могли поступать из разных источников, например при извержениях вулканов. Лучшая ловушка для тепла – углекислый газ, но и он не может нагреть планету до температуры, достаточной для жидкой воды. В любом случае, осадочные отложения, сформированные 3,5 миллиарда лет назад, показывают присутствие весьма незначительного количества углекислого газа.

Можно ли спасти ситуацию, добавив в атмосферу Марса немного метана или водорода? Нет. При малом количестве CO2 для тепловыделения содержание метана или водорода не имеет значения. Требуется плотная атмосфера, только она сможет защитить эти чувствительные парниковые газы от солнечного излучения.

Но, может быть, соли, содержащиеся в воде, способны сохранить ее в жидком состоянии даже при температурах ниже точки замерзания? Тогда много углекислого газа не понадобится. Однако и это объяснение не подходит. Пересоленная вода может сформировать реки и ручьи – по крайней мере, на Земле есть соленые реки, – но по-прежнему трудно объяснить, откуда взялась непроточная вода, следы которой отпечатывались в песчанике и известняке на протяжении миллионов лет. На Марсе с его холодной температурой просто не могло быть достаточного количества осадков, чтобы образовалась стоячая вода.

Видимо, существует некий механизм планетарного масштаба, о котором мы пока не догадываемся. Что это может быть? Новая, необычная смесь парниковых газов? Или свойства воды, которые еще предстоит открыть? Мы вступим на совершенно неизведанную территорию, когда откроем эту тайну.

Интервью. Как я провела год на Марсе

Шейна Гиффорд (Sheyna Gifford) провела целый год, живя в куполе на склоне вулкана. Шейна – главный врач экспедиции, посланной НАСА с целью выяснить, смогут ли первые поселенцы выжить на Марсе. Ниже приведено интервью, взятое у нее корреспондентом журнала New Scientist в 2017 году.

– Как вы и пять других членов команды попали на вулкан на Гавайях?

– Руководство НАСА поставило задачу выяснить, как будет вести себя шесть членов экипажа, какой будет их психологическая совместимость в условиях изоляции, если их послать на другую планету. Сможем ли мы сработаться, как будем отвечать на неизбежные в таких условиях стрессы, как будем проводить сеансы связи с Землей. Это была самая продолжительная программа имитации полета на Марс, предпринятая НАСА, и называлась она так: Гавайская экспедиция по моделированию условий космического полета (Hawaii Space Exploration Analog and Simulation, HI-SEAS)[4]. В эксперименте, который занял 366 суток и закончился в августе 2016 года, участвовало 6 человек. Мы жили в металлическом геокуполе.

– Кто входил в состав экспедиции?

– Наша группа состояла из командира, научного работника, инженера, биолога, архитектора и меня – врача экспедиции. На нас постоянно были надеты электронные датчики, позволяющие отслеживать наше взаимодействие друг с другом. По сути, мы были лабораторными крысами. Но это не мешало нам заниматься наукой: мы проводили геологические исследования горной местности, испытывали гидропонные методы выращивания пищи, изучали свой собственный биом.

– На что похожа жизнь на «Марсе»?

– Все наши связи с внешним миром происходили с задержкой в 20 минут – именно столько требуется, чтобы радиосигнал дошел от Земли до Марса (небольшие вариации происходят из-за изменения их взаимного расположения в пространстве). Нам не разрешалось пользоваться телефонами или «Скайпом». Наш «дом» мы покидали только в скафандрах. И в течение года не видели ни одной живой души.

– Люди ссорились друг с другом?

– У нас случались некоторые личностные разногласия, но в самые трудные времена мы вспоминали, что являемся профессионалами. Когда вы думаете о том, что нужно выполнить возложенные на вас обязательства, что миссию нельзя прерывать, это поддерживает единство группы. Для нас всех это был большой урок.

– Какие трудности больше всего вам запомнились?

– Самой трудной была вторая четверть нашего пребывания на станции. У нас стали кончаться запасы энергии и пищи. Из-за административных проблем мы не получили обещанного пополнения запасов – у нас осталось только два вида сушеных овощей, шпинат и кудрявая капуста, и никто не хотел их есть. И было очень холодно. Моральный климат в коллективе оставлял желать лучшего, но в подобных экспедициях всегда следует ожидать какого-нибудь подвоха. Но мы получили хороший урок, преодолев трудный период нашей экспедиции – научились справляться с хандрой, уединяясь в своих комнатах, когда становилось холодно. С тех пор эта привычка помогает нам в жизни.