Вода на Марсе: все, что вам нужно знать об открытии NASA

По мере изучения космоса людей все больше интриговала мысль обнаружения инопланетной жизни. С развитием технологий появилась возможность исследования ближайших к Земле планет. Одной из них стал Марс - четвертая по счету планета в Солнечной системе, удивительно похожая на Землю, но как будто давно отжившая свой век и уже остывшая. Вечная мерзлота, непригодная для биологических существ атмосфера, сильнейшие пылевые бури - все это делает ее недоступной для жизни. Однако найденная совсем недавно вода на Марсе дает надежду рассматривать планету в качестве второго дома для людей в далеком будущем.

Общая информация

Марс имеет практически в два раза меньший радиус, чем у Земли (в среднем 6780 км), как и намного меньшую массу (всего 10,7 процента земной). Движение планеты вокруг Солнца осуществляется по эллиптической орбите. Вращение планеты вокруг своей оси происходит за 24 часа и 39 минут, примерно как и на Земле. А вот вокруг Солнца Марс движется намного дольше - более 686,98 суток по земным меркам. Фобос и Деймос - спутники Красной планеты небольшого размера, имеющие неправильную форму.

До того как на Марсе нашли воду, ученые стали задуматься о наличии там жизни. Теоретически там могла быть жизнь еще задолго до появления ее на Земле, но произошло что-то такое, что уничтожило атмосферу и все живое на планете.

Исследование

Исследованием планеты занимались СССР, США, Индия и Европейское космическое сообщество начиная с 1960 г.

Подробные сведения и сенсационные открытия были сделаны благодаря работающим там космическим аппаратам и марсоходам «Марс», «Маринер», Curiosity, Opportunity, Spirit. Именно марсианским зондам удалось сделать новые фотографии с поверхности планеты, исследовать образцы грунта, зафиксировать наличие тумана, льда и воды.

Самые четкие фотографии Марса были сделаны "Хабблом" - мощнейшим космическим телескопом.

Поверхность планеты

Светлые участки называют материками, а более темные - морями.

Последние исследования показали, что на Марсе присутствует сезонность. Размеры полярных шапок полюсов изменчивы, в летнее время становятся меньше, а в зимнее разрастаются. Поверхность планеты покрывают ущелья, огромные разломы, глубокие кратеры, свидетельствующие о сейсмической и тектонической активности.

Планета имеет удивительно ровный ландшафт. Более высокий рельеф на Южном полушарии позволяет предположить, что в далеком прошлом планета пережила существенное столкновение с астероидом, сильнейший удар.

Возможно, именно это становится переломным концом периода, когда на Марсе течет вода. Удар привел к увеличению магнитного поля на Южном полушарии вследствие перераспределения ядерной массы Марса.

Исследование грунта

Обнаруженный грунт в исследовательских целях подвергли нагреванию, в процессе которого заметили испаряющуюся влагу. После чего НАСА пришло к ошеломляющему открытию, обнаружив, что в кубическом метре грунта содержится около литра воды. Представляя, где на Марсе вода, никто и не предполагал, что она практически везде.

Некоторые слои грунта сухие, но большинство участков достаточно увлажнены и содержат до 4% воды в составе. Причем верхние слои более влажные, а под ними находятся сухие слои. Непонятно, по какой причине влага, которая на Земле находится под грунтом, на Марсе содержится наверху.

Исследование более глубоких слоев грунта, добытых путем бурения в районе пещер, обнаружило соединения карбонатов и других минералов с содержанием глины. Это позволяет предполагать, что жидкая вода на Марсе также была в виде грунтовых вод.

Длинные ветвистые углубления на поверхности планеты, сфотографированные со спутников, вполне могут оказаться высохшими руслами глубоких рек. Вечная мерзлота превратила всю воду в лед, под которым и сейчас предположительно скрываются потоки воды. Толстый слой льда не дает ей замерзнуть, позволяя потокам продолжать углублять речные русла.

Атмосфера и радиация на планете

Богатой кислородом атмосферой не может похвастаться планета Марс. Вода в виде пара составляет совсем незначительную в ней часть. Атмосфера разреженная, поэтому уровень радиации здесь очень высокий.

Углекислого газа содержится в больше всего - более 95%, разбавлено все это небольшим количеством азота и аргона.

Средняя температура на планете равна -50 °C, но может опускаться до -140 °C. Гипотетически много лет назад климат на Марсе был более влажным и теплым, случались дожди.

Гипотезы и их подтверждение

Возможность наличия жидкости на Марсе с давних пор волновала человечество. Даже не имея специального оборудования, мощных телескопов, ученые начали выдвигать гипотезы о существовании воды на планете задолго до отправки первого спутника в космос.

Еще в XIX веке Джованни Скиапарелли позволил себе утверждать, что на Марсе вода есть. Более того, он утверждал, что на планете существует множество каналов, искусственно созданных разумными существами. Он считал, что, когда на Марсе течет вода, она наполняет рукотворные каналы, созданные как оросительные системы для экономии водных ресурсов.

Своеобразным подтверждением догадки ученого стало обнаружение на планете жидкости. Это первое условие наличия жизни. Первая ступенька на пути к возможному заселению планеты людьми в далеком будущем.

Обнаружение воды на Марсе стало настоящим прорывом в исследовании планеты. Следующей важной находкой, возможно, станет настоящая органическая жизнь.

Впервые о смене сезонов на Марсе заговорили после обнаружения белых шапок на полюсах, которые то уменьшались в объеме, то увеличивались.

В 2011 г. НАСА сделало сенсационное заявление: были обнаружены потоки воды — перхлораты, которые стекали со склонов в районе Южного полушария планеты по стенкам кратеров. Спектральные снимки Mars Rreconnaissance Orbiter (MRO) не оставляли сомнений в том, что вода движется.

Вода течет весной, образуя водяные потоки длиной в сотни, а шириной около пяти метров, а зимой пропадает.

С другой стороны, обычная вода сразу же превратилась бы в лед под действием низких температур на поверхности Марса. Существует теория, что жидкость соленая, своеобразный рассол на основе который благодаря своему составу не замерзает. Пока еще ученые не знают наверняка, что это за вода. Но если действительно на Марсе есть, то в ней могут жить микроорганизмы, которые любят соль, подобные земным.

Туман над Красной планетой

На закате постепенно появляется туман вокруг поверхности планеты. Это еще одно подтверждение того, что жидкая вода на Марсе существует. Туман поднимается над остывшим грунтом. В нем содержатся замерзшие ледяные частички, выпадающие на грунт из тумана под своей тяжестью. Их удалось сфотографировать «Фениксу», направляя вверх лазер. Некоторые ледяные частички погружаются в грунт, таким образом обеспечивая постоянный обмен между атмосферой и поверхностью водой.

Ночью туман становится более глубоким, поднимается выше, из него выпадает большее количество ледяных частичек. Интенсивность и высота его также зависят от времени года.

Штормы и бури на планете

Еще до того как на Марсе обнаружили воду, ученые предполагали возникновение там и штормов. Климат на Красной планете всегда был сухим и холодным согласно фактам и утвержденным ранее теориям.

Построенная модель, отображающая марсианские условия около 3,5 млрд лет назад показала существование ранее гигантского теплого озера. Пар, поднимавшийся от его поверхности, образовал тучу, из которой потом сыпались снежные хлопья. Это приводит к выводу, что на планете можно наблюдать и снежные бури.

В 2015 г. марсоход Opportunity сделал панорамные снимки огромного пылевого смерча. Его собрат Spirit неоднократно делал подобные снимки и раньше. Но на этот раз смерч действительно был невероятно большого размера, он скрыл поверхность планеты.

Порывы ветра во время бурь переносят песок, пыль и достигают скорости до ста метров в секунду.

Марсианский океан

Сделанные еще в 70-х годах снимки, доказывают, что на Марсе ранее был океан, который покрывал большую часть Северного полушария. Наличие углублений в поверхности свидетельствует о существовании больших озер и рек.

Исследования с помощью мощных радаров показало, что глубоко под толщами грунта спрятаны огромные ледники. MRO позволил выявить раскинувшиеся на сотни километров от северного полюса до экватора ледники. Вода на Марсе в виде льда находится глубоко под подножьями горных образований, внутри кратеров вулканов.

Именно система глубоких каналов теоретически могла сформировать в далеком прошлом океаны. Сами каналы, скорее всего, появились вследствие потоков лавы, песка, камней и эрозии ледников. Вулканическая активность привела к выработке большого объема газов, что и стало причиной образования огромных пещер.

Питьевая вода на Марсе

Американские ученые выдвинули гипотезу, что ранее на Марсе были огромные объемы жидкости, которую постепенно поглотила система пещер. Ведь пещеры стали природными естественным образом сформировавшимися хранилищами, возможно, даже питьевой воды, которая, скорее всего, находится там до сих пор.

В образцах грунта с планеты Марс были обнаружены минералы, в том числе и углерод, необходимые для поддержания человеческой жизни. Это позволяет утверждать, что на планете была ранее питьевая вода. Наличие пригодной для питья жидкости свидетельствует о том, что на Марсе были условия для развития жизни, подобной земной.

С другой стороны, органические микроэлементы могли попасть на планету из космоса, с астероидами, которые часто сталкиваются с ее поверхностью, о чем говорит множество кратеров. Поэтому уверенно сказать, что на Марсе нашли воду, пригодную для питья, пока нельзя.

Загадку подземных пещер еще предстоит разгадать, над ней ломают свои умы лучшие ученые мира. Но обнаружение на фото провалов, дыр на поверхности Марса, в которые и могла уйти когда-то вода, позволяет предположить ее наличие глубоко в пещерах.

Возможна ли колонизация Марса?

Исследования Красной планеты продолжаются. Наверняка найдется еще множество мест, где на Марсе вода, а возможно и биологическая жизнь в виде бактерий, существует. Чтобы поиски стали более эффективными, было бы неплохо отправить на планету исследовательскую экспедицию, но пока эта задумка находится на стадии планирования.

Чтобы долететь до Марса, понадобится чуть меньше года. Космонавты будут лишены удобств, ограничены в движении, не смогут помыться, а питаться им придется одними консервами. Человек не может долгое время находиться в замкнутом пространстве. Это грозит бессонницей, длительной депрессией и другими нервными расстройствами.

Пока настолько длительно в космосе человек еще не был из-за опасности потери мышечной, а также костной ткани под влиянием искусственно созданной гравитации. Максимальный период нахождения космонавта на борту МКС равен полугоду.

Первые колонизаторы не смогут иметь детей, действие радиации губительно влияет на Также радиация не позволит находиться на поверхности без скафандра, может стать виновником развития неизвестных земной науке заболеваний.

Хоть теоретически колонизация планеты и возможна, но для того чтобы осуществить первые шаги в сторону достижения цели, необходимы длительные исследования планеты, разработка новейшего оборудования для успешного перелета на нее и действенных способов обойти разрушающее влияние Марса на человека.

В том, что на Марсе много миллионов лет была вода, ученые уже практически не сомневаются. Сейчас научную общественность интересует другой любопытный вопрос – есть ли на планете в данный момент остатки воды в жидком состоянии. Казалось бы, температура на Марсе намного ниже нуля, жидкая вода не может находиться на поверхности, но ученые нашли любопытные данные.

Сейчас на красной планете что-то вроде ледникового периода, зловещая мерзлота царит на поверхности. Но исследователи уже давно предполагают, что много миллионов лет назад Марс имел комфортные условия для хранения воды в жидком состоянии, климат был более влажным, а температуры выше. Исследовательский аппарат «Кьюриосити», который в данный момент изучает , нашел любопытный вид соли в грунте Марса. Это вещество может растапливать замерзшую воду при взаимодействии с ней.

Ученые решили провести эксперимент и проверить свою гипотезу о жидкой воде на Марсе. Для этого на специальном оборудовании была установлена температура около – 100 градусов по Цельсию, вода мгновенно замерзла. После этого на жидкость посыпали немного соленого марсианского грунта и при температуре – 73 градуса на льду показались следы жидкой воды! Этот эксперимент навел ученых на мысль, что на Марсе периодически могут возникать участки, где будет вода в жидком состоянии даже при очень .

Поиски жидкой воды на Марсе

Но у этой теории есть и оппоненты. Группа исследователей из НАСА, после тщательного анализа снимков поверхности Марса, сделала вывод, что следы «русел рек», которые можно наблюдать с высоты, образовались не из-за потоков воды когда-то в прошлом, а из-за заледенения диоксида углерода.

За долгую жизнь эти «речные русла» часто меняли свои очертания и направления. Специалисты НАСА уверены, что вода в жидком состоянии не может существовать при температурах до – 100 градусов, а вот диоксид углерода вполне может кристаллизоваться из газа в таких условиях. Специалисты считают, что теория о жидкой воде, которая имела популярность у многих ученых, ошибочна.

Однако сделанные заключения не являются 100-процентно правильными. Разные группы ученых ведут свои независимые исследования и приходят порой к весьма любопытным выводам. Исследователи из Института реактивных перемещений, например, сообщили, что почти четыре миллиарда лет назад на Марсе была жидкая вода. Большое озеро (пресноводное) было расположено в кратере вулкана «Гейл». Данные предположения подтвердил исследовательский аппарат «Кьюриосити».

Учёные рассмотрели на Красной планете ручьи и даже целые реки. Вода, по их мнению, там не только в виде льда, что было доказано ранее, но и жидкая, только необычная - не замерзает даже при экстремально низких температурах.

С тех пор, как человечество впервые задалось вопросом, есть ли жизнь на Марсе, до неузнаваемости изменилась жизнь на Земле. Ответа всё нет, но марсоходы трудятся, не покладая механических рук, маленькими шагами приближая нас к развязке. Нынешнее открытие - гигантский скачок на пути. На Марсе есть вода в жидком состоянии. Это ещё не жизнь, но уже почти. На Земле даже в экстремальных пустынях находят жизнь везде, где находят воду.

"Исследования, проведенные аппаратом "Кьюриосити", доказали, что Марс когда-то был очень похож на Землю с тёплыми солёными морями, пресноводными озёрами, возможно, заснеженными горными вершинами и облаками, с круговоротом воды, подобный которому есть на Земле. Потом что-то произошло, вода исчезла, но всё-таки сохранилась в атмосфере, и вот, как мы теперь знаем, не только в ней", - поясняет помощник директора НАСА по научной работе Джон Грансфилд.

Четыре года назад на поверхности Марса засекли некие пятна, похожие на подтёки. И вот теперь сенсационная новость - это и есть подтёки. Средняя температура поверхности Марса - -60 по Цельсию. Но то средняя, а летом может быть и +20. И вот тогда, по мнению ученых НАСА, вода и оставляет эти солевые отложения. Откуда она берётся, правда, пока не понятно. Может, с глубины, может, из атмосферы, а может, и то и другое.

"Марс пережил климатическую катастрофу, и вода ушла с его поверхности. Но результаты последних исследований - это революция: влажность марсианской атмосферы оказывается куда выше, чем мы предполагали. А почва местами пропитана водой! Эти открытия очень важны и многое меняют в наших представлениях о Марсе, хотя мы ещё, конечно, лишь в начале пути", - отмечает директор по планетологии НАСА Джим Грин.

Как ни странно, у открытия есть и минус. Человеку теперь нужно быть осторожнее с полётами на Марс. Космические аппараты не стерильны, на них микробы. Пара лишних бактерий - и марсианскую жизнь можно убить, не успев о ней узнать.

"Дело не только в защите Земли от каких-то форм инопланетной жизни. Мы должны защищать и среду, в которую вторгаемся. Нужно быть уверенными, что прежде чем мы найдём марсианские формы жизни, случайно не занесём туда земные", - говорит помощник директора НАСА по научной работе Джон Грансфилд.

Найти воду было не просто делом принципа. Это имеет и практическое значение: наличие базы с водой на полпути - может сильно помочь в освоении космоса. Звучит, конечно, фантастически, но когда-то и разгуливающий по планете марсоход казался фантастикой.

Да и о том, что вода на Марсе, скорее всего, есть, говорили еще много лет назад. Но то были предположения, а сейчас это данные химанализа.

На поверхности Марса. На Красной планете они обнаружили целые реки. Правда, вода в них не пресная, как в земных, а соленая. А еще марсианские водоемы — явление сезонное . Они появляются в теплое время и исчезают с наступлением холодов.

"Разгадка марсианской тайны" — название для пресс-конференции более чем амбициозное. Но в своих силах и выводах планетологи NASA не сомневаются: на Красной планете есть вода. Или хотя бы ручьи соленой жидкости, похожей на воду. А значит, и жизнь — не за горами.

"Мы наблюдаем спектроскопические следы перхлоратов, которые изрядно увлажнены водой, — рассказывает Лухендра Ойха, астроном. — В этих перхлоратах можно разглядеть соляные кристаллы, содержащие молекулы воды. Это и есть гидратированная соль".

Вот только ? Даже авторы открытия ответ пока дать не могут. Быть может, она конденсируется из атмосферы. Или под поверхностью планеты есть лед или и некий общий источник воды, природа которого пока — загадка. Да и с выводами о внеземной жизни спешить пока рано, отмечают эксперты.

"Остается открытым вопрос относительно того, насколько такая вода могла в себе сохранить жизнь, — говорит Дмитрий Вибе, астроном, заведующий отдела физики и эволюции звезд Института астрономии РАН. — Вода эта очень соленая. Марс — очень холодная планета, и чтобы вода могла на нем находиться в жидком состоянии, она должна содержать в себе очень большое количество солей хлора".

"Наличие воды на планете — это необходимое, но недостаточное условие для того, чтобы говорить о наличии жизни на планете, — считает Олег Малков, заведующий отделом Физики звездных систем, профессор МГУ. - В атмосфере должен наблюдаться кислород и метан, то есть следы этой жизни. Здесь, правда, мы, используем не очень корректный прием. Мы предполагаем, что марсианская цивилизация должна быть похожей на нашу".

Американский бизнес в пригодности Марса для жизни, кажется, не сомневается и представляет широкой публике "сенсационные" проекты колонизации Красной планеты. Энергетик Барс Ландорп, к примеру, предлагает заселить Марс землянами уже в 2026 году, а эксцентричный миллиардер, владелец Tesla Элон Маск выдвинул и вовсе радикальный план — взорвать термоядерную бомбу , чтобы планета стала теплее, а потом немедленно переселяться.

Вот только экспертам и в этой истории удалось найти свою закономерность: чем ближе к выборам — тем нереальней проект. А значит, впереди еще больше сенсаций: ведь президентские выборы в США уже не за горами.

Ученые уже несколько десятилетий пытались доказать существование воды на Марсе, но только недавно они обнаружили несколько аргументов в пользу того, что вода на Красной планете есть. Открытие полярных льдов стало одним из первых подтверждений наличия воды на планете, хотя и в замороженном виде. А через несколько лет были найдены доказательства большего количества замерзшей воды под поверхностью (ближе к экватору) и даже жидкой соленой воды на поверхности планеты. В этом обзоре - интереснейшие факты по данной теме.

1. Первые предположения о воде на Марсе

Первые предположения о наличии воды на Марсе были высказаны после того, как в 1971 году появились фотографии, снятые Mariner 9 - первым космическим аппаратом, выведенным на орбиту другой планеты. На снимках были четко видны пересохшие речные русла и каньоны, поэтому ведущие ученые того времени задумались о том, есть ли вода на планете.

2. Овраги Марса

В течение многих десятилетий ученые пытались подтвердить существование жидкой воды на Марсе. Прорыв произошел в 2000 году, когда внезапно на снимках Марса появились новые овраги, которые, вероятно, были сделаны жидкой водой, текущей по поверхности планеты.

3. На Марсе была жизнь

Ученые, изучающие Марс, обнаружили, что миллиарды лет назад климат планеты был довольно теплым и влажным. А также поверхность Марса была частично покрыта реками и океанами.

4. Утерянная вода

Из-за тонкой атмосферы Марса, слабая сила тяжести этой планеты не смогла удержать всю воду на поверхности. По мере того как планета нагревалась и жидкая вода испарялась, все большее ее количество безвозвратно терялось в космосе.

5. Самое крупное наводнение в Солнечной системе

Несмотря на отсутствие проточной воды на Марсе в настоящее время, ученые постулируют, что около 3,5 миллиарда лет назад именно на этой планете случилось крупнейшее наводнение, известное в Солнечной системе.

6. Вода в ловушке из льда

Огромное количество марсианской воды, как полагают, «заперто» в полярных ледяных шапках этой планеты. Летом шапки уменьшаются, поскольку замерзшая вода превращается из твердого состояния в газообразную форму, а в зимний период шапки увеличиваются до половины расстояния от полюсов до экватора.

7. Марс затопит

Обширное глобальное потепление может превратить Марс в огромный бассейн.

Если марсианские ледяные шапки толщиной в среднем 3 км растают, вся планета будет покрыта 5,6-метровым слоем воды.

8. Водяной лёд, пыль, твердый диоксид углерода

Марсианские ледяные шапки имеют довольно сложный состав. Ближе к «дну» они состоят из слоев водяного льда и пыли, а сверху из твердого диоксида углерода (сухой лед), который напоминает свежевыпавший снег.

9. Разгар ледникового периода

В прошлом Марс переживал множество ледниковых периодов, которые фактически изменили количество воды, доступной для жизни. В настоящее время на Марсе царит разгар одного из этих ледниковых периодов, что делает невозможным существование жидкой воды до тех пор, пока планета не нагреется.

10. Замерзшее озеро

Марсоход Curiosity нашел доказательства наличия неглубокого древнего озера на Марсе. Это озеро размером 50 х 5 км, по оценкам, существовало на поверхности планеты в течение десятков тысяч лет, а затем, возможно, замерзло.

11. Лед на экваторе

Ученые сегодня считают, что вода на Марсе может оказаться в ловушке из льда не только в полярных шапках, но и в других областях под поверхностью планеты. К примеру, к северу от экватора был найден огромный ледяной щит размером с Германию, Швецию и Японию, вместе взятые. Ледяной покров распространяется на глубину до 40 м.

12. Грязь на колесе

После того, как одно из колес марсохода Spirit перестало функционировать, оно при передвижении аппарата прорыло целую колею в грунте. Этот сбой случайно привел к открытию убедительных доказательств существования воды на Марсе. Грязь, налипшая на колесо, оказалась богата кремнием, для образования которого необходима вода.

13. Марсоход нашел жидкие глобулы воды

В 2008 году стационарный марсоход Phoenix, изучающий марсианскую поверхность, выкопал части яркой субстанции, которая исчезла в течение четырех дней. Ученые пришли к выводу, что это вещество было жидкой водой, которая в итоге испарилась.

14. Снег из двуокиси углерода

Во время марсианской зимы 2006-2007 на Марсе падал снег, но это не совсем то, что привыкли видеть люди на Земле. вы могли бы думать. Это был снег из диоксида (двуокиси) углерода. Подобное событие было зафиксировано впервые в Солнечной системе. А в 2008 году марсоход Phoenix впервые зафиксировал вблизи марсианского северного полюса водно-ледяной снег (похожий на тот, что идет на Земле).

15. Холодная Красная планета

Несмотря на всю воду в ее многочисленных формах, которая была обнаружена за последние десятилетия на Марсе, температура на Красной планете все еще слишком низкая, а ее атмосфера слишком тонкая для возможности существования на поверхности жидкой воды.

И в продолжение темы . Некоторые из них действительно поражают!