Вчені з’ясували, коли зник океан на Марсі

Нове дослідження стародавніх річкових дельт Марса дозволило точніше встановити, коли на планеті міг зникнути великий північний океан. За висновками вчених, океанічна фаза тривала приблизно від 3,8 до 3,2 млрд років тому, після чого вода на поверхні збереглася переважно в окремих озерах і з’являлася лише епізодично.

Щоб зрозуміти, як змінювався рівень давніх водойм, дослідники поєднали аналіз супутникових знімків із лабораторними експериментами. Вони відтворювали формування річкових дельт із суміші води та кварцового піску, поступово підвищуючи або знижуючи рівень води в басейні та спостерігаючи, які форми рельєфу виникають у кожному випадку.

Експерименти показали: коли рівень води падає, формуються витягнуті дельти, що далеко виступають у бік відступаючої водойми. Що швидше йшла вода, то більше потік концентрувався в одному руслі й то далі просувалася дельта. Схожі структури знайдені в кількох районах Марса, зокрема в кратері Єзеро та поблизу Hypa­nis Valles. Більшість із них сформувалася саме 3,8–3,2 млрд років тому, а їхнє розташування та напрямок давніх русел відповідають сценарію, за яким річки стікали до північних низовин планети.

Частина дельт закінчується приблизно на висоті мінус 2540 метрів відносно прийнятого рівня відліку Марса, окремі структури розташовані в діапазоні від мінус 2080 до мінус 3120 метрів. Ці значення збігаються з діапазоном висот, де раніше припускалося існування давньої берегової лінії. Втім, через деформацію кори, ерозію та інші геологічні процеси точна висота берега за мільярди років могла змінитися, тому дослідники розглядають висоту дельт лише в сукупності з їхнім віком, формою та напрямком давніх річок.

Приблизно після 3,2 млрд років тому великі дельти цього типу майже зникають із марсіанського рельєфу. Автори роботи пов’язують це з переходом планети до холоднішого й сухішого клімату, за якого підтримувати великий постійний водойм стало неможливим. Проте рідка вода з поверхні не зникла повністю.

Дослідники виявили інший тип дельт — багаторівневі ступінчасті структури, які утворюються при підвищенні рівня води. На Марсі знайдено близько 30 таких об’єктів. Їхній вік становить переважно від 2,1 млрд до приблизно 100 млн років, а висота сильно різниться: від мінус 4670 до плюс 1950 метрів. Такий розкид не відповідає єдиному рівню глобального моря й більше вказує на окремі озера в кратерах та інших замкнутих басейнах. Джерелом води могло бути локальне танення льоду після вулканічних вивержень чи падінь астероїдів, а також вихід підземних вод.

Між зникненням ймовірного океану близько 3,2 млрд років тому і появою молодших озерних дельт близько 2,1 млрд років тому минає понад мільярд років, який автори називають тривалим періодом слабкої гідрологічної активності. Нове дослідження не доводить існування давнього марсіанського океану остаточно, однак поєднання кількох ознак — віку дельт, їхньої форми, висоти та напрямку давніх річок — дозволяє відновити загальну картину: у ранню епоху Марс міг мати розгалужену річкову систему й великий північний водойм, після зникнення якого рідка вода збереглася лише в окремих озерах.