Тайны Марса

ПЛАНЕТА, РАЗДЕЛЕННАЯ НАДВОЕ

Одна из великих загадок Марса заключается в том, что он имеет два совершенно отличных и четко определенных типа рельефа: густо изрытые кратерами высокогорья юга, возвышающиеся в основном на 2 километра и больше от условного нуля, и лишенные кратеров северные низины, большая часть которых лежит, по крайней мере, на километр ниже условного нуля. Высокие и низкие земли занимают примерно по полушарию, но они лишь приблизительно совпадают с нынешними северным и южным полушариями Марса. Геолог Питер Кэттермоул поясняет: «Линия раздела» между двумя зонами описывает большой круг, наклоненный под углом в 35 градусов к марсианскому экватору».

Основными исключениями в топографии «низкого» северного полушария являются поднятия Элизий, полностью расположенное в северном полушарии, и Фарсида, оседлавшее линию раздела. Главные исключения в топографии «высокого» южного полушария – это частично долина Маринеров и два колоссальных кратера – Аргир и Эллада, оставленных кометами или астероидами. Аргир имеет 3 километра в глубину и 630 километров в диаметре, а Эллада – 5 километров в глубину и почти 2 тысячи километров в диаметре.

Эти кратеры вместе с третьим, Исидой, – самые большие на Марсе. Но планета изобилует и другими кратерами, диаметром до 30 и более километров, многие из которых, в том числе один на южном полюсе, выглядят настоящими чудищами, имеющими более 200 километров в диаметре.

В целом, среди десятков тысяч меньших по размеру кратеров диаметром до одного километра на Марсе насчитали 3305 кратеров диаметром более 30 километров. Трудно объяснить, почему 3068 из них, или 93 процента, расположены к югу от линии раздела и только 237 таких больших кратеров находятся к северу от этой линии. Любопытен и тот факт, что не изрытое кратерами полушарие гораздо ниже – на несколько километров – усеянного кратерами противоположного полушария.

Причина такого разделения на высокие и низкие земли, как отметил геолог Рональд Грили, «остается одной из крупных нерешенных проблем Марса». Уверенно можно сказать только то, что в какой-то момент своей истории планета была сокрушена неким катаклизмом почти невообразимого масштаба. В Главе 4 мы рассмотрим причины и последствия этого катаклизма, который – как подозревают некоторые ученые – мог лишить Марс его когда-то благоприятной атмосферы и когда-то обильных запасов жидкой воды.

ВОДА, ВОДА ПОВСЮДУ

Многие из самых крупных марсианских кратеров диаметром в тридцать и больше километров несут на себе несомненные признаки того, что они образовались, когда на планете существовала влажная и теплая среда. В частности, Эллада, Исида и Аргир имеют низкие нечеткие края и плоское дно, из чего некоторые авторитетные ученые заключили, что они образовались, когда на Марсе еще была плотная атмосфера, быстрая эрозия и более мощное магнитное поле, чем сегодня. Точно так же под воздействием эрозии кратеры большого размера на Земле могли вписаться в ландшафт за несколько сот лет до такой степени, что стали неотличимыми от окружающей местности.

Другие крупные марсианские кратеры, имеющие °т 30 до 45 километров в диаметре, имеют в центре пики, похожие на гигантские сталагмиты с ямками на вершинах. Рональд Грили видит наилучшее объяснение этого явления в том, что «вода или атмосфера Марса, либо и то, и другое могли стать причиной такой формы».

Джей Мелош и Энн Викери рассчитали, что на Марсе, «вероятно, была изначальная атмосфера примерно с тем же давлением у поверхности, что и на Земле сегодня, и, соответственно, с более высокой температурой поверхности – выше температуры плавленая льда». Их исследование подсказывает, что атмосфера была сметена с планеты повторявшимися ударами астероидов: «Поскольку сила тяжести на Марсе столь мала, расширявшееся облако пара, возникшее при крупном столкновении, легко могло выдуть окружающую атмосферу в космическое пространство».

Словно в доказательство былых более теплых и влажных времен, один из марсианских метеоритов, изученных НАСА, содержал-таки несколько миллиграммов жидкой воды – эта капля хранится теперь на виду, в запаянной стеклянной ампуле. Больше того, рассчитано, что и в настоящее время на Марсе может существовать замороженная подповерхностная вода на глубине до 200 метров. Есть даже признаки того, что на достаточных глубинах, вблизи от внутренних слоев расплавленной магмы, возможно, имеются даже подземные горячие источники. Теоретически они даже могут выбрасывать перегретый пар на поверхность. В августе 1980 года доктор Леонард Мартин из Лоуэллской обсерватории, штат Аризона, сообщил, что два последовательных снимка, сделанных орбитальной станцией «Викинг», района к югу от долины Маринеров, «наводят на мысль о взрывной струе воды или выбросе пара». Винсент Ди Пьетро и Грегори Моленаар сделали компьютерное увеличение этих кадров и пришли к заключению: «Мы не только подтвердили открытие доктора Мартина, но и обнаружили кольцо, как бы сжимаюшее центральный столб… Разница в размерах между изображениями на двух снимках указывает, что кольцеобразное облако поднималось со скоростью более 200 футов в секунду…»

«Струя воды» вызывает споры. Однако ученые не оспаривают данных о том, что в прошлом Марс обладал огромными запасами жидкой воды, и ее следы можно видеть на десятках тысяч полученных НАСА снимков. Недавно они были подвергнуты кропотливому анализу в лаборатории экзобиологии в штаб-квартире НАСА. В команду входили доктор Дэвид Де Маре из Эймского исследовательского центра НАСА, доктор Майкл Карр из Геологического управления США, доктор Майкл А. Мейер из штаб-квартиры НАСА и ныне покойный доктор Карл Саган. Ниже мы приводим их выводы, являющие собой единодушное мнение ученых:

«Роль воды в эволюции Марса является одним из самых озадачивающих аспектов марсианской геологии. Хотя в нынешних условиях жидкая вода на поверхности нестабильна, мы видим многочисленные признаки водной эрозии. Самыми интригующими представляются большие сухие долины, образованные, как считается, сильными наводнениями. Многие долины начинаются в районах, которые были названы хаотическими территориями, где грунт явно проваливался, образовав поверхность из нагромождения наклонных блоков на один-два километра ниже окружающей местности… По хаотической территории равнины Хриса возникающие долины тянутся к северу под уклон на несколько сот километров. Несколько крупных каналов к северу и востоку (от долины Маринеров) сливаются в бассейне Хриса и продолжаются дальше на север, где вливаются в низко лежащие северные равнины. Долины появляются сразу полноразмерными, ширежими и если и имеют притоки, то всего лишь несколько. Их стены отмечены линиями потоков, у них очищенное дно, и обычно в них имеются острова в форме слез. Все эти характеристики свидетельствуют о том, что долины являются результатом мощных потоков… Хотя большая часть потоков сосредоточена вокруг бассейна Хриса, их можно найти повсеместно… вблизи от Элизия и Эллады. Другие находятся в Мемнонии и западной части Амазонии…

Другие речные следы представляются результатом медленной эрозии от проточной воды. Сети разветвляющихся долин видны по всей изрытой кратерами территории… Они напоминают земные речные долины наличием притоков и увеличением их размеров вниз по течению… Самое правдоподобное объяснение долин – они образованы в результате эрозии под воздействием проточной воды».

ВНЕЗАПНЫЙ КОНЕЦ РОСКОШНОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Даже будучи изложен сухим языком науки, отчет НАСА посвящен вопросам величайшей важности. Он подтверждает, что когда-то Марс имел влажную и относительно теплую окружающую среду, даже, может быть, подходящую для высших форм жизни, и что эта среда была внезапно сметена.

Другие исследования подкрепляют ту же общую картину.

Самая крупная система каналов на равнине Хриса имеет до 25 километров в ширину и более 2 тысяч километров в длину. Она возникла в результате внезапного катастрофического наводнения, которое не только образовало отвесные стены каналов, но и выдолбило «пещерообразные пустоты в несколько сот метров глубиной» и обточило «каплеподобные» острова длиной до 100 километров. Поток мчался с необычайной скоростью, так что «пиковый дебит» воды достигал миллионов кубических метров в секунду. Даже плотная атмосфера Земли не может достаточно быстро дать подобный расход воды с водосборных площадей сравнимых размеров… Только прорывы плотин давали потоки, вызывающие такую значительную макроэрозию.