Древните езера на Марс вероятно са съществували в течно състояние в продължение на десетилетия, защитени от тънък слой сезонен лед, дори когато климатът на планетата е бил твърде студен за открити водни басейни. Това показва ново проучване на учени от Университета Райс, публикувано в специализираното издание AGU Advances.
Изследователският екип използва усъвършенстван климатичен модел, за да разреши една от големите загадки на Червената планета. Геоложките данни от марсоходите категорично показват следи от течаща и неподвижна вода в миналото, но повечето климатични модели сочат, че в ранната история на Марс температурите са били твърде ниски за поддържането на течна вода.
Новите резултати, базирани на симулации за условията в кратера „Гейл“, разкриват, че водата е можела да се запази под ледената кора, действаща като изолатор.
Загадката на липсващия лед
Елинор Морленд, водещ автор на изследването, обяснява мотивацията зад научния труд с несъответствието между геоложките следи и очакваните климатични условия.
„Като виждах древните езерни басейни на Марс без ясно доказателство за дебел, дълготраен лед, се запитах дали тези езера могат да задържат водата повече от един сезон при студен климат“, споделя Морленд.
За да провери тази хипотеза, екипът адаптира метода, известен като Proxy System Modeling. Този подход първоначално е разработен от изследователката Силвия Дий за реконструкция на земния климат чрез косвени индикатори като дървесни пръстени и ледени ядра. Тъй като на Марс липсват органични маркери като дървета, учените разчитат на данните от марсоходите за скалните образувания и минералните отлагания, които служат като „заместници“ на климатичните данни.
Симулация на марсианското минало
В продължение на няколко години учените модифицират модела, за да отразява условията на Марс отпреди около 3,6 милиарда години. В изчисленията са включени ключови фактори като по-слабата слънчева светлина, специфичната атмосфера, наситена с въглероден диоксид, и характерните за планетата сезонни разлики.
Разработени са 64 тестови сценария, базирани на реални измервания от марсохода на НАСА „Кюриосити“ в кратера „Гейл“. Всеки сценарий симулира живота на хипотетично езеро в рамките на 30 марсиански години, което се равнява на около 56 земни години. Целта е била да се провери устойчивостта на водните басейни при различни климатични параметри.
Резултатите показват, че при определени условия водата не замръзва напълно до дъното, а остава течна под повърхностния слой лед.
Естествена термоизолация
Кирстен Зибах, доцент по земни, екологични и планетарни науки и съавтор на проучването, описва механизма, по който ледът предпазва езерата.
„Тази сезонна ледена покривка има роля на естествено одеяло за езерото“, обяснява Зибах. Тя допълва, че леденият слой изолира водата през зимата и позволява разтопяване през летните месеци.
Този модел дава логично обяснение и за липсата на масивни следи от ледници в геоложката история на конкретните райони. „Тъй като ледът е тънък и временен, той би оставил малко доказателства, което може да обясни защо марсоходите не са намерили ясни знаци за наличието на вечен лед или ледници на Марс“, казва Зибах.
Откритието променя разбирането за древния Марс, като предполага, че планетата е можела да поддържа дълготрайни езера без нуждата от постоянен топъл климат, опровергавайки по-ранните теории за задължителни продължителни топли периоди.