Захватывающая загадка древнего Марса, где миллиарды лет назад текли реки и существовали озера, наконец получила убедительное научное объяснение. Блестящий прорыв совершила команда исследователей из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук, раскрыв удивительные механизмы поддержания тепла на ранней стадии развития планеты. Их открытие проливает свет на то, как на Красной планете могли существовать благоприятные условия для зарождения водных систем и потенциально жизни.
Даника Адамс, ведущий автор инновационного исследования, опубликованного в престижном журнале Nature Geoscience, отмечает интригующий парадокс: несмотря на большую удаленность от Солнца и его меньшую активность в ранний период, Марс somehow поддерживал условия для существования жидкой воды.
Исследователи совершили прорыв в понимании роли водорода как ключевого компонента древней марсианской атмосферы. Этот элемент, взаимодействуя с углекислым газом, создавал мощный парниковый эффект, хотя его присутствие в атмосфере было относительно недолговечным.
Применив инновационное фотохимическое моделирование, аналогичное современным методам мониторинга земного воздуха, ученые смогли детально проследить эволюцию водородного цикла в ранней атмосфере Марса.
Профессор Вордсворт, соавтор исследования, с энтузиазмом подчеркивает уникальность работы: «Мы восстанавливаем облик давно исчезнувшего мира, используя передовые научные методы. Наше исследование впервые объединяет атмосферную химию и климатологию, открывая путь к удивительным предсказаниям, которые можно будет проверить при изучении марсианских пород на Земле».
Благодаря усовершенствованной модели KINETICS, Адамс смогла воссоздать динамику взаимодействия водорода и других атмосферных газов с поверхностью древнего Марса. Результаты показали, что в период между 4 и 3 миллиардами лет назад планета испытывала циклические потепления, длившиеся около 40 миллионов лет, с отдельными эпизодами продолжительностью более 100 000 лет. Эти данные прекрасно соотносятся с современными геологическими свидетельствами. Теплые и влажные периоды поддерживались процессом гидратации коры, высвобождавшим значительные объемы водорода в атмосферу.
Особенно интересны обнаруженные колебания химического состава атмосферы между теплыми и холодными периодами. Под воздействием солнечного излучения углекислый газ превращался в угарный, который в теплые периоды мог вновь преобразовываться в CO2, поддерживая высокую концентрацию водорода. В холодные периоды этот цикл замедлялся, что приводило к накоплению CO и снижению содержания кислорода. «Мы впервые смогли определить точные временные рамки этих трансформаций и создать их единую фотохимическую модель», — отмечает Адамс.
Это исследование открывает новые горизонты в понимании условий, необходимых для зарождения жизни на Марсе. Ученые продолжают поиск доказательств климатических изменений с помощью изотопно-химического моделирования и с нетерпением ожидают возможности сравнить свои выводы с образцами пород в рамках миссии Mars Sample Return.
Особую ценность исследованию придает уникальная особенность Марса — отсутствие тектоники плит, благодаря чему современный рельеф планеты во многом сохранил черты древней эпохи. «Это великолепный пример планетарной эволюции», — заключает Адамс, открывая новую главу в изучении истории Красной планеты.
[Фото: ru.123rf.com]
Источник: scientificrussia.ru
