Марс мог стать тёплым из-за потери атмосферы

Коллапс изначальной плотной атмосферы мог вызвать испарение газовых гидратов и резкое усиление парникового эффекта, из-за чего планета покрылась сетью рек.

Исследователи из США предложили объяснение парадоксу молодого тёплого Марса: аномальный климат четвёртой планеты они объясняют выстрелом метангидратного ружья. С текстом соответствующей работы можно ознакомиться на сервере препринтов Корнеллского университета.

Из наблюдений за другими звёздами типа Солнца известно, что их светимость со временем растёт. Сразу после образования Солнечной системы она была на 20–30 процентов ниже, чем сейчас. Исходя из этого, даже Земля с её современной атмосферой была бы слишком холодна для существования открытых водоемов. Марс получает почти втрое меньше солнечной энергии на единицу площади и должен был быть намного холоднее. Тем не менее, отмечают авторы, 3,7 миллиарда лет назад на четвёртой планете была развитая глобальная сеть рек и озер, покрывавшая значительную часть поверхности, её сухие русла различимы с орбиты до сих пор.

Чтобы объяснить это событие, предлагались разные объяснения, но ни одно из них не является непротиворечивым. Авторы новой работы выдвинули гипотезу, что потепление 3,7 миллиарда лет назад стало следствием резкого падения плотности атмосферы. После этого крупные залежи метановых клатратов (газовых гидратов) разложились на метан и воду. Пониженное атмосферное давление испаряло воду из состава клатратов, а высвобождавшийся при этом метан поступал в атмосферу. Это мощный парниковый газ, в десятки раз более эффективный, чем углекислый.

Чтобы проверить насколько достоверно выглядит такая гипотеза, исследователи провели моделирование подобной ситуации. В рамках их модели разложение газогидратов привело к формированию на поверхности Марса аномально теплого климата, который продлился от 100 000 до 1 000 000 лет. Этого времени достаточно для образования наблюдаемой сети современных сухих русел.

Более сложным вопросом является то, откуда на Марсе могли взяться материалы для образования газовых гидратов. На Земле метан в таких соединениях — органического происхождения. Заметных месторождений неорганического по происхождению метана на нашей планете пока найти не удалось. Авторы считают, что на четвёртой планете такой метан образоваться мог — в ходе геологических процессов серпентинизации оливина и последующего взаимодействия образующегося при этом водорода с углеродосодержащими материалами.