Рис.5.12. Следы водной эрозии на Марсе. Вероятно, весной лед тает и вода стекает по склону, быстро испаряясь. Источник: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona.
Рис.5.13. Вероятно, по весне вода оттаивает из обнажившегося ледника и стекает в моментально замерзающее озерцо (источник: Malin Space Science Systems, MGS, JPL, NASA).
У нашей планеты есть магнитное поле, которое довольно надежно защищает нас от потоков солнечной плазмы. Из-за магнитного поля этот солнечный ветер с атмосферой Земли практически не взаимодействует: заряженные частицы плазмы облетают Землю вдоль силовых линий поля и уходят вдаль. А у Марса нет магнитного поля: ядро Марса застыло, и в нем нет конвективных потоков электропроводящего материала, которые создавали бы магнитное поле. И солнечный ветер постепенно сносит атмосферу Марса (и воду в ней) за собой, так что к настоящему времени она уже почти полностью потеряна. Солнце высушило Марс.
Рис.5.14. Вероятно, по весне вода оттаивает из обнажившегося ледника и стекает в моментально замерзающее озерцо (источник: Malin Space Science Systems, MGS, JPL, NASA).
Но есть надежда, что не вся вода высохла. Часть замерзла и осталась под поверхностью. Раньше мы могли лишь догадываться об этом, а теперь есть наглядные свидетельства. Вот край каньона (рис. 5.13): видны какие-то струйки, потоки. Может быть, это водяной лед из слоев мерзлоты тает по весне? Или, может быть, это струйки песка? Но песок осыпáлся бы и с поверхности, а тут бороздки начинаются с глубины около 100 м. Значит, скорее всего, это оттаивает слой мерзлоты. По весне ручейки скатываются вниз — и что мы тут видим? Везде поверхность щербатая, а здесь абсолютно ровная, застывшая, как каток. Если, как выяснилось, каналов марсиане не делают, то вот такие ванны для сбора весенних ручьев они, видимо, все-таки строят — иначе кто же сделал этот бортик? Его построила сама природа: вода, замерзая, надстраивает такие стенки. Похожее явление есть в Памуккале (Турция): когда вода испаряется, соли из рассола выпадают в этом месте и постепенно образуют такие стенки.
Рис.5.15. В марсианской полярной шапке различимы два слоя: вокруг внутренней части из вечного водяного льда зимой образуется кольцо из затвердевшей углекислоты (граница отмечена стрелками).
Американцы в октябре 2015 г. видели с орбиты тоже лишь следы текшего рассола. На фотографии, полученной зондом «Mars Reconnaissance Orbiter» (рис. 5.14), разным цветом обозначен разный химический состав; вдоль «ручейков» обнаружены перхлораты. Скорее всего, это следы воды, которая содержала растворимые соли хлорной кислоты. СМИ нам преподнесли это открытие в духе «Ура! Там есть вода, должна быть жизнь». Но подумайте, могла ли в такой воде быть жизнь? Ведь соли окисленного хлора — это мерзкая вещь, убийственная для белковой жизни. Ими унитазы чистят в целях дезинфекции, потому что они всё разъедают. Где-то в Калифорнии есть ядовитое озеро с похожим химическим составом, и микробы там приспособились, но одно дело приспособиться, а другое — зарождение жизни в такой среде. Лично у меня эта информация энтузиазма не вызывает.
Замерзшая вода, скорее всего, осела в полярной шапке. На фото (рис. 5.15) видна четкая граница между внешней и внутренней частями шапки. По весне внешняя тает, а внутренняя на протяжении всего лета сохраняется. Вероятнее всего, наружное кольцо — углекислота, а во внутреннем круге лежит вода в виде вечного льда, который не тает и не возгоняется, потому что там круглый год низкая температура. Чтобы это проверить, в 2009 г. NASA забросило туда зонд «Phoenix» (рис. 5.16), он сел на внешнее кольцо летом, т. е. во время полярного дня, полгода работал, а как только солнце зашло — замерз. Но кое-что полезное сделать он успел. Вот внешний вид полярной области Марса в сравнении с канадской тундрой (рис. 5.17): различий почти нет, структура поверхности одинакова, потому что летом грунт оттаивает, зимой замерзает — и возникающие при этом конвективные потоки вещества приводят к формированию полигональных структур наподобие пчелиных сот.
Рис.5.16. Американский зонд Phoenix был посажен внутри области зимней полярной шапки (рисунок NASA).
Рис.5.17. При неоднократном оттаивании и последующем замерзании полярного грунта на Марсе (слева) и на Земле (справа) образуются похожие структуры.
У зонда «Phoenix» был манипулятор, чтобы копать ямки (рис. 5.18), и кое-что интересное он для нас накопал. Выкопал ковшиком канавку, а там — что-то белое: может быть, соль, может быть, вода, может быть, CO2. Но через несколько дней, в течение которых солнце пригревало канавку, картина стала иной: совсем немного белого вещества испарилось (рис. 5.19). Значит, лед? Скорее всего, так. Потому что углекислота испарилась бы полностью, а соль осталась бы вся. Таким образом, на глубине всего 10 см докопались до водяного льда. Для будущих космонавтов это весьма приятное открытие: если мучит жажда, то взял лопату, копнул — и вот тебе вода. Растопил ее — и пей, если не боишься перхлоратов. Но в полярных районах их, скорее всего, нет, потому что они осаждаются, когда вода высыхает, а на полюса летит водяной пар без солей, при конденсации которого получается чистый лед, практически дистиллят, подобно тому как у нас дождевая вода совсем пресная.
Рис.5.18. Панель солнечной батареи и ковш «экскаватора» зонда Phoenix, расположенный на роботизированной руке-манипуляторе аппарата. Источник: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas AM University.
Рис.5.19. В марсианском грунте под растаявшей летом полярной шапкой было обнаружено белое вещество. Через несколько земных дней очень небольшая его часть растаяла.
Итак, вода на Марсе есть, но на вопрос о наличии жизни ответить гораздо сложнее. Дело не только в химии: на поверхности планеты очень мощная радиация, а жизнь ее «не любит».
Рис.5.20. Марсоход Sojourner определяет химический состав марсианского камня при помощи альфа-спектрометра. Фото сделано с посадочной платформы PathFinder.
Для геологического исследования Марса на него в 1997 г. опустился марсоход «PathFinder» (NASA) с небольшим марсоходом «Sojourner» (рис. 5.20). Колесики у него были маленькие, так что далеко уйти по пересеченной местности он не мог, но и в доступной ему окрестности хорошо поработал. Он прижимал свои приборы (альфа- и гамма-спектрометры) к камешкам и анализировал химический состав горных пород.
Рис.5.21. Геологические марсоходы Spirit и Opportunity были отправлены на Марс в 2003 г. (рисунок NASA).
Другие два геологических марсохода — «Spirit» и «Opportunity» (рис. 5.21). Первый из них проработал 6 лет, потом увяз в песчаных дюнах и вышел из строя, а второй работает уже 12 лет без ремонта, хотя на столь долгий срок никто не надеялся — хотя бы потому, что питается он исключительно солнечной энергией, и пылевые бури должны были засыпать солнечные панели, лишив аппарат электричества. Так оно и произошло — но потом дунул сильный ветер, очистил фотоэлементы от пыли, и они снова начали функционировать. И так случалось уже несколько раз, так что ветер на Марсе оказался очень полезным.
