Мистерия Марса
Шрифт:
Так или иначе, существует согласие по ряду основных моментов. Самый важный из них — «наличие воды в форме жидкости является необходимым условием наличия жизни» [2]. Согласно биологу Андерсу Хансену, вода, как инертный растворитель, «идеально подходит для биохимического цикла. Без нее жизнь не может укорениться, а дарвиновская эволюция не может начаться» [3].
В царстве науки, где есть лишь немного твердо установленных фактов, это тоже можно считать лишь одним из мнений. Тем не менее это широко распространенное мнение, и мы не имеем оснований предполагать его ошибочность [4]. До тех пор пока не появятся доказательства обратного — и поскольку нам известно, что именно так происходило на нашей планете, — представляется разумным признать, что вода, по всей видимости, является необходимой
Сейчас Марс представляет собой мертвую, сухую и холодную планету. При средней температуре — 23 °C там нет жидкой воды, но может быть замерзшая вода в форме льда. Действительно, вода в форме жидкости не может сохраниться на поверхности планеты в таком климате больше чем на несколько секунд. Поэтому когда началась эпоха космических исследований и были сделаны фотографии Марса с близкого расстояния, люди с некоторым удивлением обнаружили, что на большей части поверхности планеты видны безошибочные свидетельства существования бывших океанов, рек и озер, следы обильных дождей и катастрофических наводнений.
Даже в самых благоприятных условиях астрономические наблюдения Марса могут привести к неверным выводам. Как мы могли убедиться в главе 1, оптическая иллюзия, связанная с так называемыми оросительными каналами, привела Персиваля Лоуэлла и других астрономов конца XIX века к выводу, что «Марс населен существами того или иного рода» [5]. Такие заявления питали общественные ожидания более 50 лет. Даже в середине 1960-х годов многие все еще верили, что существование каналов будет подтверждено космическими зондами НАСА. Когда было обнаружено, что никаких каналов не существует, наступило всеобщее разочарование, сопровождавшееся утратой интереса к Марсу и его тайнам.
Хотя каналов не существует, другие марсианские феномены, хорошо известные по данным астрономических наблюдений и подтвержденные фотометрическими исследованиями, труднее отбросить как оптические иллюзии. К числу наиболее любопытных принадлежит феномен, называемый астрономами «волной затемнения» [6].
«У края каждой полярной шапки ранней весной, когда лед начинает отступать, возникает общее затемнение поверхности. Потом это затемнение отделяется от отступающей полярной шапки и движется по направлению к экватору в виде четкой полосы с более высокой контрастностью и наконец растворяется в противоположном полушарии. Волны по одной в каждом полушарии движутся с видимой скоростью около 35 км в день» [7].
Южная полярная шапка Марса в период максимального расширения достигает 50° ю.ш. Северная полярная шапка достигает 65° с.ш., гораздо дальше от экватора. При измерении «спектра отражения» полярных шапок ученые обнаружили, из чего они состоят. Южная шапка, наиболее холодная, целиком состоит из замерзшего углекислого газа. Северная полярная шапка содержит переменное количество замерзшей углекислоты, но всегда сохраняет постоянный остаток чистого водяного льда диаметром около 1000 км [8]. Это считается «крупнейшим резервуаром доступной воды на планете» [9].
Вокруг полярной шапки и на некотором расстоянии под ней находятся «мощные слоистые отложения» [10], по определению геологов. Эти отложения, сформированные, по-видимому, под воздействием ветра, прорезаются узкими извилистыми долинами и граничат с самым большим морем песчаных дюн в Солнечной системе [11]. «Это песчаное море полностью окружает реликтовую северную полярную шапку. Дюны этого региона очень живописны и отличаются регулярным расположением на протяжении сотен километров» [12].
Время от времени на поверхности Марса бушуют грандиозные песчаные бури. По еще не вполне понятным причинам таким бурям обычно предшествует период внезапной локальной турбулентности в определенных районах южного полушария, во время которых огромное количество пыли выбрасывается в атмосферу на высоту до 10 км. Затем мощные ветры разносят пыль по всей планете, быстро затмевая черты ее ландшафта. Потом интенсивность бури начинает спадать, и через несколько недель атмосфера возвращается к нормальному состоянию [13].
В то время как на Земле преобладают плавные изгибы и округлые формы, Марс являет картину резких контрастов. Его долины — самые низкие, каньоны — глубочайшие, а вулканы — высочайшие в Солнечной системе. В отсутствие такой точки отсчета, как уровень моря, ученые соотносят марсианские высоты и глубины с условным «уровнем поверхности». Вершина гигантского вулкана Олимп, расположенная на высоте 27 км над уровнем поверхности, является высочайшей точкой планеты, а дно системы каньонов, известной как долина Маринер, расположенное в 7 км ниже уровня поверхности, является самой низкой точкой [14].
Гора Олимп похожа на видение из какой-нибудь мрачной сказки. Она относится к категории щитовых вулканов и состоит из круглой лавовой возвышенности диаметром 700 км, поднимающейся к вершинной кальдере диаметром 80 км [15]. Внешний край лавовой возвышенности, протяженность которого достигает почти 5000 км, ограничен отвесными утесами шестикилометровой высоты [16].
К юго-востоку от горы Олимп находится плато Элизий — огромный возвышенный регион, увенчанный тремя вулканами. Главный из них, гора Элизий, возвышается на 9 км над окружающей равниной [17]. К юго-востоку от горы Олимп на расстоянии 1600 км начинается еще более огромная возвышенность, известная как плато Фарсида (Тарсис). Она возвышается на 10 км над уровнем поверхности, а ее размер составляет более 4000 км с севера на юг и 3000 км с запада на восток (примерно размер Африки к югу от реки Конго) [18]. Она, в свою очередь, увенчана тремя гигантскими щитовыми вулканами, известными под общим названием Фарсидские горы [19]. Их пики поднимаются на высоту 20 км над уровнем поверхности и всегда остаются видимыми для наблюдателей с орбиты даже во времена самых сильных песчаных бурь [20].
На восточной оконечности плато Фарсида Марс как будто был расколот под воздействием некой катастрофической силы. Посреди беспорядочной мешанины перекрещивающихся глухих каньонов и впадин, известных как Noctis Labyrinthis (Лабиринт Ночи), на поверхности планеты возникает гигантская, плавно изгибающаяся борозда, которая тянется на восток почти параллельно экватору, но между 5° и 20° ю.ш. на расстояние 4500 км [21].
Это долина Маринер. Названная в честь «Маринера-9», первого космического зонда, сфотографировавшего ее, она имеет глубину до 7 км при максимальной ширине более 200 км [22]. По сравнению с Большим Каньоном она в четыре раза глубже, в шесть раз шире и более чем в 10 раз длиннее [23].
На восточной оконечности долина Маринер загибается в северном направлении к экватору и углубляется в мешанину так называемого хаотического ландшафта, состоящую из скалистых блоков, мелких долин и разломов, похожих на один из нижних кругов Дантова Ада. От южного края этой хаотической зоны отделяются глубоко врезанные каналы долины Симуд, долины Тиу и долины Арес (именно в долине Арес посадочный модуль НАСА «Глобал Сарвейор» приземлился 4 июля 1997 года). Все эти каналы очень длинные и широкие. Они тянутся вдоль ложа огромного бассейна, известного как равнина Хриса, и соединены другими каналами, в частности Kasei Vallis, который тянется на север от центральной части каньонов долины Маринер на протяжении 3000 км [24].
Геологи единодушно сходятся в том, что эти каналы могли возникнуть лишь под воздействием невероятно мощных водных потоков. Эти потоки текли из южного полушария Марса в северное полушарие с огромной скоростью из-за значительного перепада высоты.
Одна из великих загадок Марса состоит в том, что он имеет две совершенно разные и четко определенные области рельефа: сильно изрытые кратерами южные возвышенности, большая часть которых находится на высоте двух или более километров над уровнем поверхности, и сравнительно ровные и лишенные кратеров северные низменности, большая часть которых расположена на глубине одного километра ниже уровня поверхности [25]. Площадь этих низменностей и возвышенностей примерно равна площади каждого полушария, но они лишь очень приблизительно совпадают с современными южным и северным полушариями Марса. По словам геолога Питера Кеттермола: