100 великих тайн Вселенной - Анатолий Бернацкий

Итак, проблемы жизни на Марсе все еще продолжают волновать умы специалистов. Но тем не менее к окончательному решению этой проблемы ученые пока так и не пришли. И связано это прежде всего, с жидкой водой. И если в целом ее наличие на Красной планете не вызывает сомнений, то количество воды и ее агрегатные состояния, в которых она находится на планете, по-прежнему остаются темой многих острых дискуссий.

Дело в том, что когда астрономы с помощью спектроскопических измерений попытались измерить количество воды в атмосфере Марса, то оказалось, что ее там очень и очень мало.

Но когда Красную планету, как и другие тела Солнечной системы, начали исследовать автоматические станции, межпланетные зонды, спутники, то появились и новые сведения о составе марсианской атмосферы.

Так, тщательное исследование полярных шапок с помощью современной аппаратуры в 2000 году показало, что кроме твердого углекислого газа там содержится огромное количество твердого водного льда.

Теперь уже довольно точно известно, что воды на Марсе около 4,7 миллиона кубических километров. Находится она главным образом в криосфере — в слое вечной мерзлоты, толщиной в десятки и сотни метров.

Протяженные слои льда толщиной до 4 километров сконцентрированы в полярных шапках. Впрочем, существует версия, что под ними могут находиться довольно значительные по размерам древние озера жидкой и соленой воды. Немалые отложения льда имеются также в равнинных областях Марса.

Основываясь на результатах, полученных в ходе многочисленных исследований гидросферы Марса, ученые пришли к выводу, что в литосфере Марса в форме льда находится около 77 миллионов кубических километров воды.

Соответствующие математические модели показывают, что если бы всю воду, которая в настоящее время сосредоточена в криолитосфере, равномерным слоем распределить по поверхности Марса, то образовался бы бескрайний океан глубиной в несколько сотен метров.

Кроме того, астрономы предполагают, что под криолитосферой Марса находятся мощные слои соленых вод, об общих объемах которых пока ничего не известно. Хотя ученые и предполагают, что они довольно значительны.

Установили исследователи Марса и еще один любопытный факт, связанный с его гидросферой. Оказалось, что под Южной полярной шапкой также находятся огромные запасы водного льда. Так, если бы этот лед растаял, то вся поверхность Марса оказалась бы под 11-метровым слоем воды.

Согласно оценкам американских специалистов, толщина льдов на Южном полюсе Марса достигает 3,7 километра.

В то же время, согласно последним данным, толщина льдов на Северном полюсе приблизительно 1,03 километра.

Что же касается количества воды в атмосфере Марса, то оно совсем ничтожно. Да и трудно было бы ожидать, что в такой холодной среде, как марсианская атмосфера, может сохраниться значительное количество водяного пара.

Расчеты показывают, что если атмосферный пар равномерно осадить по всей поверхности Марса, то он сможет образовать слой пленки толщиной всего в несколько десятков микрон. Еще один-два микрона добавит к ней вода, содержащаяся в облаках.

Кстати, тот факт, что в Северной шапке льда воды гораздо больше, чем в Южной, говорит о том, что южное лето на Марсе намного суше северного.

Итак, вода на Марсе есть. Причем в значительных количествах. А это значит, что основное условие присутствия на планете жизни — наличие воды, — в полной мере выполняется. Теперь остается одно — найти эту жизнь.

Метан на Марсе

Марс нет-нет да и преподнесет астрономам очередную головоломку. То это «каналы», то ледяные «шапки», то «пещеры», то странные сооружения, напоминающие пирамиды или руины древних городов.

Метан на Марсе может образовываться и в результате тех геологических процессов, которые сопровождаются его выделением

В XXI веке Марс удивил ученых еще одним своим феноменом: огромными объемами метана, периодически наполняющими его атмосферу. С чем связаны эти «фокусы» Красной планеты, ученые пока сказать не могут.

Сделали же ученые это открытие в ходе многолетних и практически круглогодичных наблюдений Марса в инфракрасные и оптические телескопы. Эти исследования дали любопытные результаты: оказалось, что в спектре планеты периодически проскакивают характерные «пустоты». Связаны они с тем, что в этих полосах происходит поглощение света метаном, который временами вырывается из недр планеты.

Причем объемы этих выбросов весьма значительны. Так, только один из них был насыщен приблизительно 19 тысячами тонн метана. К тому же все они происходили в теплое время года, то есть в промежутке между окончанием марсианской весны и началом лета.

Этот факт астрономы объясняют частичным таянием вечной мерзлоты, подпирающей поверхностную оболочку планеты.

Но в связи с тем что в марсианской атмосфере молекулы метана очень быстро разрушаются, то те значительные его количества, которые обнаружены в северном полушарии, наводят на мысль, что связано это с какими-то постоянно протекающими на планете процессами. Однако найти причину, которая лежит в основе этого явления, ученые пока не могут.

Почему же периодические появления метана в атмосфере Марса столь заинтересовали ученых? Ответ прост: при метаболических процессах множество живых организмов как раз-то и выделяют метан. А это значит, что на Марсе могут существовать примитивные организмы.

Но если согласиться с предположением, что метан на Марсе выделяют микробы или другие микроскопические организмы, то они должны находиться в глубоких пластах планеты, под криолитосферой, то есть там, где температурный режим позволяет воде находиться в жидкой фазе.

И такая ситуация вполне возможна. По крайней мере в южноафриканских горах Витватерсранд бактерии были обнаружены на 3-километровой глубине. Под действием естественной радиации молекулы воды разлагаются до кислорода и молекулярного водорода, который живущие там микроорганизмы используют в качестве источника энергии.

Возможно, аналогичные обстоятельства на протяжении длительного времени позволяют выживать и марсианским бактериям. Обитая в глубине Марса на тех уровнях, где вода находится в жидком состоянии, где углерод можно получать из углекислоты, а радиация поставляет необходимую энергию, микроорганизмы продолжают существовать в недрах планеты и по сей день. Появившиеся же в результате обменных процессов газы, в частности метан, в огромных количествах сначала скапливаются в подземных пещерах, а с повышением температуры, сопровождающей наступление теплого времени года, периодически выделяются в атмосферу.

Вообще же эволюционные микробиологи считают, что бактерии, в которых жизненные процессы завязаны на потреблении водорода и углекислого газа и выделении метана, являются наиболее ранней формой жизни на Земле.

Но если планеты земной группы в первое время имели сходную эволюционную направленность, то не исключено появление жизни и на Марсе. И если она некогда действительно появилась, но не достигла в своем развитии высших форм, то логично предположить, что марсианские микробы и бактерии также использовали аналогичные метаболические циклы, то есть потребляли углекислый газ и выделяли метан.

Впрочем, метан на Марсе может образовываться и в результате тех геологических процессов, которые сопровождаются его выделением. Например, на Земле значительные выбросы метана происходят во время естественного превращения оксида железа в минералы-серпентины.

Аналогичные явления, правда, с участием воды и углекислого газа, могут, конечно же, происходить и на Марсе. И даже не исключено, что произведенный миллиарды лет назад метан сохранился в естественных «хранилищах» — в молекулярных структурах льда (клатратах) — до настоящего времени и теперь высвобождается во время сравнительно теплого лета.

Кстати, те же причины, что и объяснение происхождения метана на Марсе, побуждают астрономов объяснить и появление метана на спутниках Сатурна — Энцеладе и Титане.

Странные марсианские пещеры

Когда ученые тщательно проанализировали изображения поверхности Марса, полученные космическим аппаратом «Одиссей», то они заметили странные образования, по своей структуре напоминающие пещеры. Правда, говорить о существовании на Красной планете подземных гротов в земном понимании пока сложно, поскольку внутрь этих образований никто не заглянул. Поэтому разговор идет лишь об отверстиях в горных породах Марса, которые, вероятно, тянутся в глубь планеты.

О глубине этих марсианских гротов астрономы точно ничего сказать не могут, а называют лишь приблизительные цифры: около 130 метров.