Марс - сьогодні крижаний світ. Однак протягом історії в неї були моменти кращої температури, через яку протікали річки та моря, з талими льодовиками, і, можливо, життя було вдосталь.
Однак сьогодні Марс має пересохлу поверхню, в якій кількість води в його атмосфері часто конденсується в мороз, особливо поблизу північного полюса. У цій місцевості він утворює багаторічні крижані шапки. Що сталося з кліматом Марса?
Поверхня і атмосфера Марса
Хоча це здається безпрецедентним, хоча CO2 зберігає тепло, в районі південного полюса планети Марс, Багато заморожених СО2. Поверхня цієї планети не має ознак води, за винятком деяких морозних районів або у вигляді долин, відкритих старими повенями.
Атмосфера Марса холодна, суха і розріджена. Ця тонка завіса, що складається в основному з CO2, створює тиск на поверхню становить менше 1% від зареєстрованого на Землі на рівні моря. Орбіта Марса на 50% далі від Сонця, ніж наша планета. Крім того, атмосфера, яка його оточує, дуже гарна, що сприяє цьому крижаному клімату. Середні температури -60 градусів, досягаючи на полюсах температури -123 градуси.
Зовсім навпаки планета Венера . Полудневе сонце здатне нагріти поверхню настільки, що зможе виробляти епізодична відлига, але низький атмосферний тиск змушує воду випаровуватися майже миттєво.
Хоча в атмосфері міститься невелика кількість води, іноді утворюються вода та крижані хмари, клімат Марса характеризується піщаними бурями або воронами вуглекислого газу. Кожної зими хуртовина крижаного вуглекислого газу вражає один із полюсів, і коли крижаний вуглекислий газ випаровується з протилежної полярної шапки, накопичується кілька метрів цього сухого крижаного снігу. Але навіть на полюсі, де літо, і сонце світить цілий день, температура піднімається настільки, що тане крижана вода.
Минуле Марса
Більшість кратерів на Марсі дуже зруйновані. Майже біля кожного наймолодшого і найбільшого кратера, який ви можете побачити споруди, схожі на грязьові стоки. Ці каламутні посліди - це, мабуть, крижані залишки давніх катаклізмів, зіткнень астероїдів або комет з поверхнею Марса, які танули ділянки замерзлої вічної мерзлоти і вирізали величезні отвори глибоко під землею в місцях, що містять рідку воду.
Знайдено докази того, що в якийсь час на поверхні утворювався лід, який створював типово льодовикові ландшафти. Сюди входять скелясті хребти, що складаються з відкладень, залишених на їх краях талими льодовиками, і звивистими стрічками піску та гравію, відкладених під льодовиками річками, що проходять під крижаним покривом.
Цілком можливо, що кругообіг води на Марсі містив компоненти у вологих епізодах. Швидше за все міститься щільна атмосфера значна кількість води випаровувалася з озер і морів. Водяна пара конденсується, утворюючи хмари, і з часом випаде дощ. Вода, що падає, створить стік, і значна частина її буде просочуватися поверхнею. З іншого боку, снігопади накопичувались, утворюючи льодовики, і вони скидали б свою талу воду в льодовикові озера.
Деякі знімки, зроблені з Марса, виявляють існування величезних дренажних каналів, що розриваються на поверхні. Деякі з цих споруд мають ширину понад 200 кілометрів і тягнуться на 2000 і більше кілометрів. Геометрія цих дренажних каналів вказує на те, що вода могла перетнути поверхню не менше ніж приблизно на 270 кілометрів на годину.
Загублений океан?
У деяких високих районах Марса є великі системи долин, які стікають в осадові донні западини - низькі райони, які колись були затоплені. Але ці озера не були найбільшими скупченнями води на планеті. У періодичних повенях дренажні канали скидалися на північ і таким чином утворювались ряд тимчасових озер і морів. Як можна інтерпретувати на фотографіях, багато особливостей, що спостерігаються навколо цих старих ударних басейнів, позначають райони, де льодовики скидаються в ці глибокі водойми.
За різними розрахунками, одне з найбільших морів на північ від Марса могло витіснити обсяг, еквівалентний обсягу Мексиканська затока та Середземне море разом. Існує навіть ймовірність існування океану на Марсі. Доказом цього є той факт, що багато особливостей північних рівнин нагадували ерозію берегових ліній. Цей гіпотетичний океан називали океаном Бореаліс. Вважається, що він може бути приблизно в чотири рази більшим за наш Північний Льодовитий океан, і була запропонована модель кругообігу води на Марсі, яка могла б пояснити його створення.
Сьогодні більшість фахівців з планетології визнають, що великі водойми періодично утворюються на північних рівнинах Марса, але багато хто заперечує, що коли-небудь існував справжній океан.
Зміна клімату
На молодому Марсі могла статися сильна ерозія, що згладжувала поверхню. Але пізніше, коли він прогресував у середній вік, його обличчя стало холодним, сухим і зарубцевим. З тих пір буде лише кілька розрізнених помірних періодів, що омолоджують її поверхню в певних районах.
Однак механізм, який чергує м'який та важкий режими на Марсі, залишається в основному загадкою. На даний момент можна взяти лише незначні детальні пояснення того, як могли відбутися ці кліматичні зміни.
Одна з гіпотез кліматичних змін на Марсі базується на нахилі осі обертання від ідеального положення, перпендикулярному орбітальній площині. Як Земля, Марс зараз нахилений приблизно на 24 градуси. Цей нахил регулярно змінюється з часом. Різко змінюється і нахил. Кожні 10 мільйонів років або близько того, зміна осі нахилу епізодично охоплює до 60 градусів. Аналогічно, орієнтація осі нахилу та форма орбіти Марса змінюються з часом відповідно до циклу.
Ці небесні механізми, особливо схильність осі обертання до надмірного нахилу, спричиняють екстремальні сезонні температури. Навіть за такої розрідженої атмосфери, як та, яка сьогодні охоплює планету, літні температури в середніх і високих широтах могли стабільно перевищувати температуру замерзання протягом тижнів у періоди великої косості, і зими були б ще суворішими, ніж сьогодні.
Однак при достатньому потепленні одного з полюсів протягом літа атмосфера, напевно, різко змінилася. Можливо, що викиди газів із перегрітої крижаної шапки, з вуглекислих підземних вод або вічної мерзлоти, багатих на вуглекислий газ, згущували атмосферу настільки, щоб створити тимчасовий парниковий клімат. За цих умов на поверхні може бути вода. Водні хімічні реакції, у свою чергу, утворили б у ті теплі періоди солі та карбонатні породи; процес повільно видаляв би вуглекислий газ з атмосфери і, отже, зменшував парниковий ефект. Повернення до помірного рівня косості може додатково охолодити планету і випадати сухий крижаний сніг, ще більше розріджуючи атмосферу і повертаючи Марс до нормального крижаного стану.