Ледяные облака могли сохранять ранний Марс достаточно теплым для рек и озер, свидетельствует исследование

Одна из величайших тайн современной космической науки аккуратно подведена взглядом с "Настойчивости" НАСА, который недавно приземлился на Марс: сегодня это пустынная планета, и все же марсоход осел прямо у дельты древней реки.

Об этом рассказывают в Чикагском университете.

Явное противоречие смущало ученых десятилетиями, особенно потому, что в то самое время, когда Марсом протекали реки, он получал меньше трети солнечного света от того количества, которым мы радуемся сегодня на Земле.

Но в новом исследовании, проведенном под руководством ученого-планетолога из Чикагского университета, доцента геофизических наук и эксперта по вопросам климата других миров Кайта, используется компьютерная модель, чтобы предоставить многообещающе объяснение: Марс мог иметь тонкий слой ледяных высотных облаков, которые образовывали парниковый эффект.

"Между нашими доводами и нашей способностью объяснить их с точки зрения физики и химии существует неудобное несоответствие", - говорит Кайт. "Эта гипотеза имеет большое значение для преодоления этого пробела".

Из многочисленных объяснений, которые ранее выдвигали ученые, ни одно из них еще никогда полностью не срабатывало. Например, некоторые предположили, что столкновение огромного астероида могло выделить достаточно кинетической энергии, чтобы согреть планету. Но другие расчеты показали, что этот эффект длился бы всего год-два -- а следы древних рек и озер показывают, что потепление, вероятно, продолжалось не менее сотни лет.

Кайт и его коллеги хотели посмотреть альтернативное объяснение: высотные облака, как циррусные на Земле. Даже небольшое количество облаков в атмосфере может значительно повысить температуру планеты -- парниковый эффект, подобный атмосфере с углекислым газом

Впервые идея была предложена в 2013 году, но она в основном была отложена, поскольку, отметил Кайт, "было аргументировано, что она будет работать, только если облака имеют неправдоподобные свойства". В частности, модели предполагали, что вода должна задержаться на долгое время в атмосфере -- гораздо дольше, чем обычно на Земле, -- поэтому вся перспектива казалась маловероятной.

Используя 3D-модель атмосферы всей планеты, Кайт и его команда приступили к работе. Они обнаружили, что отсутствующим фрагментом было количество льда на поверхности. Если бы лед покрывал большие части Марса, это создало бы поверхностную влажность, которая способствовала низко расположенным облакам, которые, как полагают, не очень сильно согревают планеты (или даже могут их охладить, поскольку облака отражают солнечный свет от планеты).

Но если есть только клочки льда, например, на полюсах и на вершинах гор, воздух у поверхности становится гораздо суше. Эти условия способствуют высокому слою облаков -- облаков, которые, как правило, легче прогревают планеты.

Результаты моделирования показали, что ученым, возможно, придется отбросить некоторые важные предположения, основанные на нашей конкретной планете.

"В модели эти облака ведут себя очень не похоже на Землю", - сказал Кайт. "Построение моделей на основе земной интуиции просто не сработает, поскольку это совсем не похоже на круговорот воды на Земле, который быстро перемещает воду между атмосферой и поверхностью".

Здесь, на Земле, где вода покрывает почти три четверти поверхности, вода движется быстро и неравномерно между океаном, атмосферой и сушей -; двигаясь закрученными завихрениями, что означает, что некоторые места в основном сухие (Сахара), а другие залиты (Амазонка). В отличие от них, даже на пике своей пригодности для жизни Марс имел значительно меньше воды на своей поверхности. Когда водяной пар попадает в атмосферу, согласно модели Кайта, он задерживается.

"Наша модель предполагает, что как только вода переходит в раннюю марсианскую атмосферу, она будет оставаться там достаточно долго -- около года -- и это создает условия для долговечных высотных облаков", - сказал Кайт.

Недавно высаженный марсоход НАСА Perseverance должен также иметь возможность проверить эту идею разными способами, например, проанализировать гальку, чтобы реконструировать атмосферное давление на Марсе в прошлом.

По утверждению ученых, понимание полной истории о том, как Марс получил и потерял тепло и атмосферу, может помочь в поиске других пригодных для жизни миров.

"Марс важен, поскольку это единственная известная нам планета, которая обладала способностью поддерживать жизнь, а потом потеряла ее", - говорит Кайт. "Долговременная стабильность климата на Земле чрезвычайная. Мы хотим понять все пути, которыми может нарушиться долгосрочная климатическая стабильность на планете, и все пути (а не только земной), которыми она может поддерживаться. Этот квест определяет новое поле сравнительной планетарной жизнепригодности".

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.