Кольцо в ванне на миллион лет: учёные нашли следы древнего океана на Марсе

Огромная геологическая структура на Марсе, напоминающая след от кольца в ванне, может быть доказательством того, что океан когда-то покрывал треть поверхности Красной планеты, говорится в новом исследовании.

Многолетние предыдущие исследования показывали, что хотя Марс сейчас известен как «Красная планета», когда-то на его поверхности была жидкая вода. Однако остаётся неясным, ограничивалась ли эта вода озёрами и ручьями, или же её было достаточно для формирования долгоживущих океанов. Разгадка этой тайны может пролить свет на то, существовала ли на древнем Марсе жизнь в том виде, в каком мы её знаем.

Прошлые миссии на Марс обнаружили множество геологических особенностей, напоминающих береговые линии. Однако эти береговые линии находятся на разной высоте по всей планете. Если бы они действительно были признаками стабильного океана, они, в идеале, выстраивались бы на одной и той же высоте, примерно так же, как уровень моря одинаков на всей Земле.

В новом исследовании учёные вместо этого искали другие геологические черты, которые могли бы служить признаками исчезнувших марсианских океанов. Используя компьютерное моделирование, они, по сути, «осушили» земные океаны, чтобы увидеть, какие детали останутся.

Учёные обнаружили, что самый яркий признак земных океанов, помимо самой воды, — это плоские полосы суши шириной до нескольких сотен миль, расположенные на высоте от 15 до 410 метров ниже уровня моря. Эти полосы, известные как прибрежные равнины и континентальные шельфы, огибают контуры линии соприкосновения суши и океана, подобно кольцу, которое остаётся вокруг опустевшей ванны.

Уровни моря на Земле и положение береговых линий колебались на протяжении многих лет. Однако исследователи обнаружили, что континентальные шельфы оставались относительно стабильными с течением времени.

Затем учёные проанализировали топографические данные Марса, полученные с орбитальных аппаратов. Они обнаружили плоскую зону на Марсе, которая указывала на наличие континентального шельфа океана в северном полушарии, покрывавшего треть поверхности планеты. Этот океан существовал на высоте примерно от 1800 до 3800 метров ниже уровня моря Марса.

Континентальный шельф такого размера должен был формироваться очень долго и не встречается вокруг озёр. Эти новые данные свидетельствуют о том, что океан на Марсе должен был стабильно существовать, возможно, миллионы лет.

«На Марсе, вероятно, был континентальный шельф, что добавляет простое новое доказательство присутствия океана, — рассказал Space.com ведущий автор исследования Абдалла Заки, планетарный геолог из Техасского университета в Остине. — Возможное существование океана говорит о том, что большое водоём мог сохраняться долгое время. Это могло быть важным ингредиентом для жизни».

Кроме того, исследователи увидели доказательства того, что речные дельты — треугольные равнины из осадочных пород, образующиеся при впадении рек в океаны, — совпадают по расположению с континентальным шельфом. На Земле дельты также группируются на континентальных шельфах.

Но самое захватывающее в этом открытии даже не размер океана. Дело в том, что континентальный шельф — это не просто плоская поверхность. В земной геологии шельфы являются настоящими кладбищами времени: медленное накопление осадков на протяжении миллионов лет создаёт слоистые отложения, которые идеально сохраняют органические останки, микрофоссилии и химические следы жизни. Если на Марсе когда-либо существовали простейшие микроорганизмы, их «отпечатки» с наибольшей вероятностью следует искать именно в этих шельфовых отложениях, а не в глубине кратеров или руслах высохших рек.

Представьте себе марсианский океан три с половиной миллиарда лет назад. У него были волны, ветер, берега, в которые впадали полноводные реки. Вода была, вероятно, солёной и ледяной, но при этом достаточно тёплой, чтобы оставаться жидкой под плотной атмосферой древнего Марса. Теперь этот океан исчез, но его «кольцо» осталось — геологический архив, который ждёт своего бура. Будущие марсианские миссии, особенно с возможностью глубокого бурения в районе шельфа, могли бы взять пробы этих древнейших пород. Если в них найдут органику — или, что ещё более грандиозно, окаменевшие структуры, напоминающие земные строматолиты (слоистые постройки древних бактерий), — это станет ответом на главный вопрос человечества: одиноки ли мы во Вселенной?

Любопытно, что сама природа марсианского шельфа остаётся загадкой. «Даже на Земле у нас нет окончательного ответа на вопрос, что именно формирует континентальный шельф, — признаёт Заки. — Это сочетание тектоники, эрозии и колебаний уровня моря. На Марсе, где нет подвижных плит, механизм мог быть совсем иным — возможно, вулканическим или ледниковым».

Тем не менее, это открытие меняет наш взгляд на историю Марса. Мы привыкли видеть пустыню, покрытую красной пылью. Но теперь, глядя на равнины северного полушария, можно представить себе необъятный водный простор, который просуществовал достаточно долго, чтобы подарить шанс жизни. И этот шанс, возможно, всё ещё ждёт своего исследователя — где-то там, на плоской, похожей на кольцо от ванны равнине, оставленной океаном.

Заки и профессор геологии Калтеха Майкл Лэмб подробно изложили свои выводы 15 апреля в журнале Nature.