Планетологи из Японии и Италии представили новые данные о древних речных дельтах Марса, которые помогли уточнить, когда на планете исчез крупный северный океан.
По мнению исследователей, океаническая фаза могла продолжаться с 3,8 по 3,2 млрд лет назад, а затем вода на поверхности оставалась в основном в отдельных озёрах и появлялась эпизодически.
Чтобы понять, как менялся уровень древних водоёмов, учёные не ограничились спутниковыми снимками Марса. Они провели лабораторные эксперименты, воссоздавая образование речных дельт из воды и кварцевого песка. В экспериментальном бассейне уровень воды постепенно повышали или понижали, наблюдая за формированием рельефа.
При снижении уровня воды возникали вытянутые дельты, которые выдвигались далеко отступающего водоёма. Чем быстрее уходила вода, тем сильнее поток концентрировался в одном русле и тем дальше выдвигалась дельта.
Подобные структуры обнаружены в нескольких районах Марса, включая кратер Езеро и Hypanis Valles. Большинство дельт сформировалось примерно 3,8-3,2 млрд лет назад.
Их расположение и направления древних русел соответствуют сценарию, при котором реки стекали в сторону северных низменностей Марса. Некоторые дельты заканчиваются на высоте около −2540 метров, а отдельные структуры расположены в диапазоне от −2080 до −3120 метров.
Эти высоты совпадают с предполагаемой древней береговой линией. Однако за миллиарды лет уровень берега мог измениться из-за деформации коры, эрозии и других процессов. Поэтому исследователи рассматривают высоту и возраст дельт вместе с их формой и направлением древних рек как доказательства существования океана.
После 3,2 млрд лет назад крупные дельты этого типа почти исчезли. Авторы связывают это с переходом Марса к холодному и сухому климату, который сделал поддержание большого водоёма невозможным.
Но жидкая вода не исчезла полностью. Учёные обнаружили другой тип дельт — многоуровневые ступенчатые структуры, которые образуются при повышении уровня воды. В лабораторных условиях такие дельты возникали, когда водоём заставлял русла менять положение и откладывать новые слои осадка. На Марсе найдено около 30 таких объектов.
Их возраст составляет от 2,1 млрд до 100 млн лет, а высота варьируется от −4670 до +1950 метров. Этот разброс не соответствует уровню глобального моря и больше похож на отдельные озёра в кратерах и закрытых бассейнах, которые существовали недолго. Источником воды могли быть локальные таяния льда после вулканических извержений или ударов астероидов, а также подземные воды.
Между окончанием океанической стадии где-то 3,2 млрд лет назад и возникновением более молодых озёрных дельт около 2,1 млрд лет назад прошёл примерно 1,1 млрд лет. Этот период учёные называют временем слабой гидрологической активности. Отсутствие дельт этого возраста не означает, что воды на Марсе не было.
ВАЖНО: новая работа не доказывает существование древнего марсианского океана окончательно. Гипотеза остаётся предметом исследований, а возраст поверхности Марса определяется по количеству ударных кратеров с погрешностями.
Тем не менее сочетание возраста, формы и направления древних рек позволяет восстановить картину. И высоковероятно, в раннюю эпоху на Марсе могла быть система рек и крупный северный водоём, а после его исчезновения вода оставалась в отдельных озёрах.