Короткая жизнь планеты Mapc

К настоящему времени исследователи Марса собрали уже достаточно данных, чтобы можно было приблизительно восстановить археологическую историю красной планеты. Итак.

Первая известная эра истории Марса – пренойская – протекала первые полмиллиарда лет от окончания формирования Марса 4,5 млрд лет назад и оставила после себя филосиликаты – листовые силикаты, примером которых на Земле является, в частности, слюда. Для образования некоторых из обнаруженных филосиликатов были нужны кислые условия, для формирования других – щелочные, но главное – эти минералы формируются при взаимодействии мантийных пород с водой.

На Земле это время соответствует катархею. Период активной тектонической деятельности на нашей планете продолжался намного дольше (и продолжается по сей день), поэтому катархейские осадочные породы не сохранились – переплавились в дальнейших катаклизмах. Теперь считается, что тогда на Земле не было никакой "адской жары", а имелись ландшафты неприветливой суровой пустыни со слабо греющим Солнцем (его светимость была на 25—30 % ниже современной) и во много раз большим диском Луны.

Рельеф обеих планет напоминал лунный пейзаж, и сложен был лишь из монотонно тёмно-серого первичного вещества, однако на Земле он был интенсивнее сглажен из-за приливных землетрясений (тогда Луна находилась на расстоянии всего 17 тыс. км от Земли против нынешних 384,5 тыс.). По последним данным, на Земле уже тогда тоже были моря – гидросфера начала формироваться в первые 100 млн. лет существования планеты как твердого тела, что неудивительно, так как большое количество воды содержалось в протопланетном веществе (временами об этом забывают и пишут, что океаны были сформированы только лишь падающими на Землю кометами – а в кометах -то откуда вода взялась?).

Марс на рубеже пренойской и нойской эр

Кратер Гусева в начале нойской эры

На Марсе же пренойская эра 4 млрд лет назад постепенно перетекла в нойскую. Этот период времени в истории древнего Марса характеризуется глобальной вулканической активностью – именно тогда начали образовываться первые вулканы Фарсиды – выбросами на поверхность планеты и в атмосферу огромного количества разнообразных химических соединений – ингредиентов для кухни жизни. В плане вулканизма Земля не отставала – нойская эра соответствует земному эоархею – но главное, что к концу этого времени относятся наиболее древние земные строматолиты - ископаемые продукты деятельности цианобактериальных сообществ. Учитывая близость Земли и Марса, совершенно неважно, является ли возникновение жизни случайностью или закономерностью – обе планеты с высокой вероятностью обменивались биологическим материалом при ударах астероидов.

Кратер Гусева, нойская эра.

3.5 млрд лет назад на Марсе наступило самое интересное – гесперийская эра. В гесперийскую эру Марс имел постоянную гидросферу. Северную равнину красной планеты в ту эру занимал солёный океан объёмом до 15 —17 млн км³ и глубиной 0,7—1 км (для сравнения, земной Северный Ледовитый океан имеет объём 18,07 млн км³). Временами этот океан распадался на два. Один океан, округлый, заполнял бассейн ударного происхождения в районе Утопии, другой, неправильной формы, — район Северного полюса Марса. В умеренных и низких широтах было много озер и рек, на Южном плато — ледники. Марс обладал очень плотной атмосферой, аналогичной той, которая в то время была у Земли, при температуре у поверхности доходившей до 50 °C и давлении свыше 1 атмосферы. Три метеорита марсианского происхождения – ALH 84001, Накла и Шерготти – о в которых были обнаружены образования, схожие с окаменелыми останками микроорганизмов, были выброшены с поверхности Марса как раз в гесперийскую эру.

Земля и Марс в архейскую/гесперийскую эру в масштабе.

Море Гесперия, гесперийская эра.

2.5 миллиарда лет назад на Земле начался протерозой и земные фотосинтезирующие организмы начали поговаривать о том, что пора бы уже устроить этим анаэробам кислородную катастрофу. А вот на Марсе настала амазонийская эра. Климат начал катастрофически быстро меняться. Происходили мощнейшие, но постепенно затухающие глобальные тектонические и вулканические процессы, в ходе которых образовались крупнейшие в Солнечной системе марсианские вулканы, в частности Олимп, несколько раз сильно изменялись характеристики самой гидросферы и атмосферы, то появлялся, то исчезал Северный океан. Катастрофические наводнения, связанные с таянием криосферы, привели к образованию громадных каньонов: в долину Ареса с южных нагорий Марса стекал поток полноводнее Амазонки; расход воды в долине Касей превышал 1 млрд м³/с. Но со временем вода стала исчезать - частью испаряться, частью замерзать.

Испаряющееся соленое озеро в кратере Гусева,

начало амазонийской эры.

Кратер Гусева в период потери атмосферы.

Солевая равнина на месте высохшего озера;

в грязевых трещинах формируются зерна гематита.

Метеоры не успевают сгорать, достигая поверхности планеты.

Виной всему малая масса планеты – энергия для тектонической активности к тому времени иссякла, последним ее проявлением, скорее всего, была долина Маринера. Тем не менее, вулканическая активность некоторое время еще продолжалась за счет радиоактивного разогрева недр – именно поэтому марсианские вулканы такие высокие: движение плит отсутствовало и извержения неоднократно повторялись на одном и том же месте. Магнитное поле исчезло и атмосфера, уже плохо удерживаемая слабой гравитацией и не пополняемая извержениями, стала рассеиваться. А по мере исчезновения атмосферы уменьшался парниковый эффект.

Дно кратера Гусева, осень 2005 г.

Снег на Марсе 1979 г.

Русло марсианской реки, наши дни

Примерно миллиард лет назад на Земле появилось половое размножение, а на Марсе кончились активные процессы в литосфере, гидросфере и атмосфере, и он принял теперешний облик…

Провинция Фарсида, наши дни.
Два прыща слева – купола Библиды и Улисса,
вулканов, образовавшихся в нойскую эру.
Ширина их оснований – более 100 км,
высота – 3 и 5 км соответственно.
Большие фурункулы – вулканы Арсия, Павлина
и Аскрийский, 9-, 14- и 18-тысячники соответственно,
гораздо моложе. Справа – Лабиринт Ночи,
переходящий в долину Маринера

Кратер Галле, он же "смайлик".
Вид собран из фотографий "Викинг Орбитера" 1976 года,
на которых впервые была вживую видна атмосфера Марса.

Олимп – еще один из потухших вулканов Фарсиды, высочайшая гора Солнечной системы. Высота Олимпа — 26,2 км от основания, что более чем вдвое превышает высоту Мауна-Кеа, самой высокой вулканической постройки на Земле (высота около 10,2 км от основания); диаметр около 540 км. В целом пологий Олимп имеет крутые обрывы по краям высотой до 7 км. Многие склоняются к версии их образования путем подмыва склонов вулкана существовавшим на Марсе океаном.

На восточном краю Фарсиды расположен Лабиринт Ночи – комплекс пересекающихся долин, простирающийся на 1200 км, переходя на востоке в каньон Ио долины Маринера.