Почему Марс считается мёртвой планетой

Марс выглядит мёртвым — и в целом так и есть. Средняя температура поверхности около минус шестидесяти градусов, атмосфера тоньше, чем в стратосфере Земли, почва пропитана перхлоратами. Но именно здесь, на этой промёрзшей равнине, планетологи уже несколько десятилетий ищут следы жизни — и кое-что находят.

Вода была — но исчезла

Около трёх-четырёх миллиардов лет назад Марс, судя по всему, выглядел иначе. Снимки орбитальных зондов фиксируют древние речные дельты, высохшие озёрные котловины и следы береговых линий. Марсоход Curiosity обнаружил в кратере Гейла отложения, которые формировались только в присутствии воды — и не кратковременной, а существовавшей тысячелетиями.

Сегодня жидкой воды на поверхности нет. Атмосферное давление слишком низкое: вода при плюсовой температуре мгновенно испаряется, минуя жидкую фазу. Под поверхностью — другое дело. Радар MARSIS на борту орбитального зонда Mars Express в 2018 году зафиксировал отражение сигнала, характерное для жидкого солёного водоёма под южной полярной шапкой, на глубине около полутора километров. Интерпретация этих данных до сих пор обсуждается: часть исследователей считает, что речь идёт о влажных глинистых породах, а не об озере.

Около трёх-четырёх миллиардов лет назад Марс выглядел иначе. Снимки орбитальных зондов фиксируют древние речные дельты, высохшие озёрные котловины и следы береговых линий. Куда делась вся эта вода — отдельная и до сих пор не закрытая история.

Температура и атмосфера

Средняя температура на поверхности — около минус шестидесяти трёх градусов по Цельсию, но диапазон огромный: летом в экваториальной зоне днём бывает плюс двадцать, ночью — минус семьдесят на том же месте. Такие перепады за несколько часов исключают большинство биохимических процессов, известных науке.

Атмосфера Марса состоит примерно на 95% из углекислого газа, давление у поверхности — около 0,6% от земного. Этого достаточно, чтобы поднимать пыль в глобальные бури, способные накрыть планету на несколько месяцев. В 2018 году именно такая буря вывела из строя марсоход Opportunity — он перестал выходить на связь и так и не восстановил работу.

Радиация и отсутствие магнитного поля

У Земли есть магнитосфера — она отклоняет заряженные частицы солнечного ветра. У Марса глобального магнитного поля нет уже около четырёх миллиардов лет: планетарное ядро остыло и перестало генерировать его. Остались лишь локальные намагниченные участки коры — реликт древнего поля.

Радиационный фон на поверхности Марса примерно в сто раз выше, чем на Земле. Прибор RAD на борту Curiosity зафиксировал дозы, при которых за шесть месяцев марсианской экспедиции человек получил бы столько же радиации, сколько допускается за всю карьеру астронавта по нормам NASA. Это одна из главных инженерных проблем для пилотируемых миссий.

Геология: активное прошлое, тихое настоящее

Марс не имеет тектоники плит в том смысле, в котором она работает на Земле. Вместо горизонтального движения литосферных плит здесь действовал механизм «горячих точек»: магма пробивалась в одном месте снова и снова, наращивая колоссальные вулканические постройки. Гора Олимп выросла до 21,9 километра над средним уровнем поверхности — почти втрое выше Эвереста над уровнем моря. Её основание занимает площадь, сопоставимую с Францией.

Сейсмометр прибора InSight, работавшего на Марсе с 2018 по 2022 год, зафиксировал несколько сотен марсотрясений. Большинство слабые, но в 2022 году был зарегистрирован толчок магнитудой около пяти — самый сильный за время наблюдений. Планета не мертва геологически, просто работает медленнее.

Перхлораты в почве

Марсианский реголит содержит перхлораты — соли хлорной кислоты — в концентрации от 0,5 до 1% по массе. Для большинства земных организмов это токсично. Впервые их обнаружил посадочный модуль Phoenix в 2008 году в приполярной зоне, позже Curiosity подтвердил их присутствие в экваториальных районах.

Парадокс в том, что перхлораты при высоких температурах разлагаются с выделением кислорода — и некоторые земные бактерии умеют использовать их как источник энергии. Это не меняет общей картины, но делает вопрос о марсианской микробиологии чуть менее однозначным.

Одна из главных причин, по которым Марс потерял атмосферу и воду, связана не с внутренними процессами планеты, а с солнечным ветром — о том, как именно Солнце превратило Марс в пустыню, мы писали отдельно.

Метан и органика: открытый вопрос

С начала 2000-х годов орбитальные аппараты периодически фиксируют всплески метана в атмосфере Марса. Curiosity измерял сезонные колебания его концентрации прямо с поверхности. Метан может образовываться как геологически — при взаимодействии воды с горными породами, — так и биологически.

Источник до сих пор не установлен. Европейский зонд ExoMars Trace Gas Orbiter, специально предназначенный для поиска атмосферных газов, несколько раз не смог подтвердить всплески, зафиксированные другими инструментами. Расхождение данных объясняют по-разному: сезонностью, локальностью источников, разными высотами измерений. Ясности нет.