О климатической ситуации древнего Марса уже давно ведутся споры. Была ли Красная планета теплой и влажной или холодной и ледяной? Новое исследование предоставляет доказательства для второго варианта.
Марс покрыт сеткой долин, дельт и озерных отложений. Это говорит о том, что примерно 4 млрд. лет назад вода должна была течь свободно. Но климатические модели древнего прошлого планеты не смогли создать достаточно теплые условия для того, чтобы на поверхности располагалась жидкость.
Модели для прошлого Марса создавать сложно, так как тогда Солнце было слабее, а наша система прохладнее. Поэтому ученые решили обратиться к вулканическим записям Марса. В период ранней истории Красная планета была щедро населена вулканизмом. К примеру, существует участок с низкой и гладкой топографией в южном высокогорье, именуемый Плато Сизифа. Здесь присутствует более 100 плоских холмов, которые могут быть вулканическими по происхождению.
В земных условиях, когда вулканы извергаются под ледяными слоями и ледниками, сочетание тепла и талой воды формируют плоские вершины. Если подледниковые извержения не нарушают ледяные поверхности, то верхушки вулканов остаются конусообразными, а не плоскими.
Исследователи использовали снимки спектроскопа CRISM, чтобы понять, соответствует ли минеральный состав марсианского участка подледниковому вулканизму. CRISM находит, как видимый диапазон, так и более короткие длины волн света, что позволяет идентифицировать широкий спектр минералов на поверхности Красной планеты. В видимых волнах на отражение света сильно влияет железо, а на ИК-длинах волн CRISM может фиксировать следы карбоната, сульфата, гидроксила и воды.
В итоге, получили три различных минеральных сочетания в участке, где преобладает гипс, полигидратные сульфаты и смесь смектит-цеолит-железо оксид. Теперь ученые располагают двумя наборами данных (минералы и морфология), указывающих на то, что в какой-то временной промежуток на Марсе должен был быть лед.
Исследователи надеются, что их выводы используют в качестве ориентира при исследовании других марсианских территорий с вулканической историей. Если Марс был морозной ледяной пустыней, то вулканические извержения при контакте со льдом могли сформировать благоприятное место для существования микробной жизни.