Реки безводной планеты

Вопрос о наличии воды на Марсе имеет долгую и сложную историю. Наблюдая различные детали марсианской поверхности, астрономы прошлого века называли их фонтанами, проливами, озерами, морями, болотами и заливами, хотя все это было столь же необоснованным, как и открытие лунных "морей". Джованни Скиапарелли и Персиваль Ловелл подлили масла в огонь, сообщив о наличии на Марсе каналов, которые были истолкованы как искусственная ирригационная система. Однако спектроскопическим путем воду на Марсе удалось обнаружить лишь в 1963 г.; слабые следы ее заметили Хайрон Спинрад с коллегами. "Маринер-4" (см. Кратеры на Марсе), казалось, окончательно развеял миф о наличии какого-нибудь количества воды на Марсе.

Однако "Маринер-9" нанес сокрушительный удар по этим представлениям. "Из многих замечательных открытий, которые принес полет "Маринера-9", самым удивительным было подтверждение существования марсианских каналов," - писал геолог Майкл Карр. Выяснилось, что поверхность Марса изобилует извилистыми каналами, наводящими на мысль о водных потоках. Первый из увиденных каналов, Ниргал Валлис, и запечатлен на приведенном снимке. Но где же вода, которая некогда наполняла эти каналы? В условиях марсианских перепадов температур, низких давлений вода не может существовать в жидком виде: ночью она превращалась бы в лед, а днем - в пар. По современным оценкам, в атмосфере Марса содержится 1,3 км³ воды (в пересчете на жидкое состояние) - этого достаточно для образования одного-другого облака конденсированного пара, но слишком мало, чтобы наполнить русла рек, изрезавших поверхность планеты.

Не разрешило проблему и предположение, что за создание каналов ответственны другие факторы: например, потоки лавы или жидкой углекислоты. Все говорит о том, что каналы, подобно земным оврагам или лощинам, созданы водой, а не лавой, как лунные складки. Чтобы углекислый газ на Марсе мог находиться в жидком состоянии, атмосферное давление там должно быть в пять раз выше существующего. Следовательно, не остается ничего другого, как допустить, что на Марсе некогда текли реки, и попытаться объяснить, куда же они исчезли.

Много догадок, противоречивых, а порой и невероятных, строилось относительно палеоклимата Марса. По расчетам Уильяма Уорда, под влиянием Солнца и планет наклон экваториальной плоскости Марса к плоскости его орбиты заметно меняется. Если земная ось - хотя она и прецессирует с периодом 26 тыс. лет - мало изменяет свой наклон (в среднем он равен 23,4°), наклон марсианской оси изменяется на ±10° относительно среднего значения (25,1°) с периодом 1,2 млн. лет; период же прецессии составляет 175 тыс. лет. Третье периодическое движение, оказывающее влияние на климат, - это поворот линии апсид (линии, соединяющей афелий и перигелий); его период равен 51 тыс. лет.

18 января 1972 г. 'Маринер-9'; 1666 км от Марса Телевизионная установка с низкой разрешающей способностью (11X14°); объектив фирмы 'Цейс' (//2,35); компьютерное усиление изображения Лаборатория реактивного движения, Пасадена, Калифорния; НАСА [42, 118, 131, 249]

В результате этих долгопериодических движений полюса планеты получают в разные эпохи различное количество солнечного тепла: когда наклон оси был максимальным, на 1 км² поверхности у полюса приходилось на треть больше лучистой энергии Солнца, чем сейчас, а когда он был минимальным - на треть меньше. В период потепления полюса, покрытые смесью сухого (СО₂) и обычного (Н₂О) льда с пылью, отдают заключенную в них воду. Климатические изменения, происходящие с указанными выше периодами, должны охватывать всю планету; в иных случаях возможно даже, что весь Марс окутывается облаками, создающими "парниковый эффект", как на Венере. Или, наоборот, белые облака могут эффективно отражать солнечный свет - и тогда на планете наступает похолодание. Наконец, можно допустить, что изменяется количество энергии, излучаемой Солнцем; в таком случае соответствующие изменения климата должны наблюдаться и на Земле.

На снимке видна примерно половина канала Ниргал Валлис, пересекающего Эритрейское Море; общая протяженность канала составляет 800 км при ширине 1, 8-4 км. Это средний по величине канал-сток. Широкие каналы, вероятно, образуются при таянии льдов вечной мерзлоты, вызванном глубинным вулканическим теплом. Узкие ветвящиеся каналы - это скорее всего результат случайных дождей. Однако средние каналы- стоки имеют слишком большую протяженность, чтобы можно было объяснить их образование местным нагревом, и слишком глубоки, чтобы считать их результатом выпадающих дождей. Вполне возможно, что источником воды для этих каналов является фильтрация на поверхность вод из водоносных или мерзлотных слоев. Притоки таких каналов обычно заканчиваются глубокими каньонами, что отличает их от ветвящихся малых каналов. По мнению Гарольда Масурски и его коллег из Геологического управления США, "наиболее вероятной причиной их образования следует считать происшедшее когда-то потепление".