Жизнь на Марсе была исключением: планетологи Чикагского университета пересмотрели прошлое планеты

Данные марсохода Curiosity о карбонатах помогли объяснить, почему Красная планета утратила атмосферу: вулканы давно стихли, а жидкая вода, едва появляясь, связывала CO₂ в минералы и запускала 100-миллионные эпохи засухи, губительные для зарождения и поддержания жизни.

На поверхности Марса — сети каньонов и долин, проточенные некогда реками, — мёртвое напоминание о том, что планета могла быть тёплой и влажной. Как же этот потенциальный оазис превратился в ледяную пустыню?

Команда под руководством планетолога Эдвина Кайта из Чикагского университета представила в Nature новую модель, которая предлагает ответ. Исследование опирается на свежие результаты миссии Curiosity: в апреле марсоход обнаружил породы, богатые карбонатами, — именно те минералы, которые запирают углекислый газ и могут объяснить исчезновение атмосферы.

"Долгое время мы гадали, почему Земля сохранила обитаемость, а Марс — нет", — говорит Кайт. — "В наших расчётах краткие периоды мягкого климата на Марсе выглядят скорее исключением, чем нормой: планета саморегулируется, неизбежно возвращаясь к пустынному состоянию".

Цикл без равновесия

На Земле углекислый газ циркулирует между атмосферой и литосферой: он согревает планету, но повышенные температуры ускоряют химические реакции выветривания, которые связывают CO₂ в карбонатах. Миллионы лет спустя вулканы возвращают газ в воздух, и цикл продолжается.

У Марса другая картина. Солнце медленно, всего на 8 % за миллиард лет, повышает светимость; этого хватает, чтобы растопить поверхностный лёд и запустить реки. Но жидкая вода ускоряет образование карбонатов и "высасывает" CO₂ из атмосферы гораздо быстрее, чем редкие (а ныне почти остановившиеся) марсианские вулканы успевают его пополнять. Планета снова замерзает.

Пустыни длиной 100 млн лет

Компьютерные модели учёных показывают череду коротких (в геологическом масштабе) влажных интервалов, за которыми следуют стомиллионные эпохи холода и засухи. Такие "провалы" губительны для устойчивой экосистемы: любой зарождающийся мир погибал бы задолго до того, как успел бы укорениться.

Марс, по словам Кайта, зафиксировал следы каждого климатического "вздоха" в слоях своей коры, и современная флотилия орбитальных аппаратов вместе с роверами переживает "золотой век" изучения этих древних свидетельств.

Значение для поиска жизни

Результаты показывают, что обитаемость Марса — был ли на нём когда-либо устойчивый микробный мир или нет — зависела от редких солнечных всплесков и заканчивалась, как только вода запирала углекислый газ. Понимание этого механизма не только объясняет судьбу Красной планеты, но и задаёт критерии для оценки скалистых экзопланет у других звёзд: если в их недрах нет активных вулканов, планетарный климат может быстро "выключиться", даже оказавшись однажды гостеприимным.

Авторы работы планируют уточнить модель, используя данные ровера Perseverance и будущих миссий, чтобы отследить моменты, когда Марс всё же мог быть по-земному тёплым — пусть и ненадолго.