Гленн Кушинг из американской геологоразведочной службы, благодаря съёмкам с комического аппарата Mars Odyssey, открыл первые пещеры на Марсе. Очень тёмные объекты, больше всего похожие на круглые отверстия в сводах пещер, найдены в районе Arsia Mons, близ экватора. Диаметр этих отверстий колеблется от 100 до 252 метров. Два из семи таких объектов были исследованы при помощи инфракрасной съёмки. Оказалось, что температура их довольно постоянна в любое время суток: на дневном свете эти провалы холоднее остальной части поверхности, но не столь прохладны как затенённые участки местности. А ночью эти объекты более тёплые, чем окружающая местность. Это говорит в пользу гипотезы о том, что данные объекты — "окна" в потолках пещер. Поскольку в найденных отверстиях нет освещённых солнцем стен или пола, они не являются просто разрушенными эрозией ямами. Также они не имеют ореола из выбросов материала, которые свойственны ударным кратерам. Данные говорят о том, что эти отверстия достигают в глубину до 80 м.

Объект на снимке от 8 августа. Солнце падало под иным углом, и съёмка также велась с другой позиции. Уже видны некоторые детали внутри объекта (фото NASA/JPL/University of Arizona).

    Глубокие отверстия в марсианской поверхности не обязательно ведут в обширные пещеры. К такому выводу пришли учёные проанализировавшие свежие кадры, переданные с орбиты Марса аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter. 5 мая камера HiRISE спутника Mars Reconnaissance Orbiter, сфотографировала точно сверху ещё один круглый объект, выглядящий так же, как и первые, и имеющий схожие размеры — 150 х 157 метров. Он находится в том же районе — Arsia Mons — и не являлся ударным кратером. Его дно также не было видно, а вертикальные стены указывали на сходство этой детали рельефа с колодцем. Если он вёл бы в пещеру, это открывало бы перед исследователями Марса заманчивые возможности: такие объекты могут укрывать гипотетическую местную жизнь от ультрафиолета Солнца и потому перспективны для изучения в последующих экспедициях. Кроме того, будущие колонисты могли бы устроить там жильё.
    8 августа камера HiRISE сняла тот же объект под иным углом, позволившим детальнее исследовать провал, в частности — разглядеть его восточную стену. Увы, дна этого объекта по-прежнему не удалось увидеть (оно было скрыто в густой тени). Зато учёные высчитали, что глубина провала составляет не менее 78 метров. Правда, принадлежность провала к пещере доказать так и не удалось. Как отмечено в пресс-релизе университета Аризоны, специалисты которого как раз занимаются управлением камерой HiRISE, новый кадр указывает, что он (и, видимо, аналогичные "чёрные дыры" по соседству) похож на провалы, существующие на склонах гавайских вулканов. Такие детали возникают, когда лавовые потоки, протекавшие под землёй, истощаются, оставляя за собой пустоты, у которых проваливаются "крыши". А Arsia Mons — это, кстати, тоже вулкан. Тем не менее такие ямы обычно не связаны с длинными открытыми пещерами, а являются результатом локального обрушения пород глубоко под землёй. И в данном случае мы имеем дело, скорее, с ямой, а не с отверстием в большой пещере. Ранее учёные установили, что на Марсе в различных местах есть лавовые трубки (на некоторых снимках они видны в разрушенном виде — как длинные продольные борозды), так что существование на Красной планете пещер в принципе вполне возможно. Но наблюдаемые круглые затенённые провалы могут быть просто "колодцами".


    Учёные выяснили: красивые странные пятна, узоры — веерообразные и в форме "паучков" — появляются на марсианском льду из-за причины, совершенно банальной для землян – смены времён года. Оказалось, что это всё нарисовано оксидом углерода, но вот "автор" этих "рисунков" не имеет земных аналогов. Эти необычные следы появляются каждый раз, когда на южном полушарии Красной планеты наступает весна. Проходит три месяца – и они понемногу исчезают. Сначала учёные полагали, что это такие причудливые участки тёплой поверхности, с которой стаял лёд. Но, по данным температурного детектора THEMIS, установленного на аппарате Mars Odyssey, эти тёмные то ли пятна, то ли загогулины были примерно той же температуры, что и окружающий лёд из углекислого газа. И вот, несколько американских учёных решили собраться вместе, чтобы окончательно разобраться со странным явлением и понять, что же это такое. К идее этих рисунков они пришли не с "пустыми руками". Один из участников исследования – Хью Киффер из геологического исследовательского центра Соединённых Штатов ещё шесть лет назад участвовал в конференции в Рейкьявике, посвящённой исследованиям полярных областей Марса. Там он выступал с докладом, предлагавшим объяснение тёмных линий на полярных шапках. Его идея долго не приобретала большой популярности, что, впрочем, не заставило учёного отказаться от неё. И вот, наконец, статью опубликовали в Nature.

Характерные марсианские полярные "узоры": слева – пятна, справа – "веера" (фото MOC).

    В то время, когда на марсианском полюсе наступает зима, температура там опускается до минус 130 градусов по Цельсию. Это настолько холодно, что воздух Марса, состоящий большей частью из оксида углерода, постепенно превращается в лёд. Пока длится зима, всё большая часть оксида углерода, смешанного с пылью, постепенно переходит в твёрдую фазу. По словам учёных, в течение зимы частицы пыли, смешанной с оксидом углерода, постепенно опускаются к земле. Поэтому к весне этот замороженный слой превращается в лёд, который оказывается полупрозрачным. Его толщина к этому времени составляет немного меньше метра. Поэтому солнечный свет легко проникает сквозь него и нагревает основу, на которой он лежит, состоящую из замороженной смеси оксида углерода, воды, пыли и песка.


Эта "грязная" подложка очень тёмная, поэтому она быстро нагревается. Из-за этого нижняя часть ледяного слоя тает, сразу превращаясь в газ, минуя жидкую стадию (этот процесс называется возгонкой). Постепенно над почвой формируются своего рода "газовые резервуары", давящие снизу на ледяной слой (из-за этого редакторы выпуска Nature, где вышла статья об этом явлении, в шутку назвали его "левитирующей полярной шапкой"). В некоторых местах лёд не выдерживает давления и ломается, и газ вырывается через образовавшиеся проломы со скоростью около 45 метров в секунду, захватывая с собой пыль и песок и поднимая их в атмосферу.

На удалении от полюсов возгонка углекислого газа проходит намного быстрее. Вот такую поверхность с углублениями, которая появляется в результате этого процесса, учёные назвали "швейцарским сыром".

    Эти частички обладают различной массой. Тяжёлые песчинки не могут подняться высоко и падают неподалёку от отверстия – так получаются "пятна". Более лёгкие относятся ветром дальше, за счёт них получаются тонкие узоры, которые называют "веера". А пыль уносится на ещё большие расстояния. В общем, по сравнению участника исследования доктора Филиппа Кристенсена из университета Аризоны, получается что-то наподобие сельскохозяйственной веялки: за счёт воздушных потоков одни частицы улетают, а другие остаются. Из-за того, что поверхность льда темнеет, с Земли кажется, что это чистая почва. В самом же деле, она оказывается ещё долго покрытой льдом – до тех пор, пока весь слой оксида углерода до конца не превратится в газ, оставив за собой песчаные следы в виде "паучков". Вот так учёные разобрались с очередной марсианской головоломкой, оказавшейся довольно изящной и, пожалуй, несколько детективной.


    Глубоко под поверхностью Марса когда-то давно текла вода. Следы, свидетельствующие об этом, обнаружились благодаря разломам, сбросам и сдвигам, выявленным на поверхности Красной планеты. Вода текла по длинным-предлинным "трубопроводам". И планетологи говорят, что нашли перспективные места, где в будущем есть смысл искать признаки древней марсианской жизни. Не спешите рисовать в своём воображении трудолюбивых зелёных человечков, выкопавших когда-то нечто вроде ливневой канализации. Речь идёт о подземных каналах естественного происхождения, которые по прошествии миллионов лет оказались выставленными на поверхность. И хотя эрозия поработала и над ними, и над окружающим ландшафтом, даже теперь тут можно найти следы былых, предположительно, водных потоков. Заметим, ранее учёные, изучающие следы деятельности жидкой воды на Марсе, сосредотачивали своё внимание на деталях рельефа, которые, вероятно, были когда-то или руслом реки, или дном озера, а ещё – приглядывались к оврагам с явными образцами водной эрозии. Теперь же очередное свидетельство водного прошлого Марса пришло с другой стороны. Изрезанный каньон Candor Chasma, отснятый прошлой осенью с разрешением в один метр и меньше (на некоторых частотах), продемонстрировал весьма интересные геологические детали.
    Крис Окубо из университета Аризоны в Тусоне, опубликовавший вместе с коллегой Альфредом Макэвеном статью в журнале Science, пишет: "Мы нашли светлый материал вдоль линии разломов. Это признак минерального изменения жидкостями, которые перемещались через данные трещины". "Эти образования напомнили мне то, что я видел в Юте, — продолжает Окубо, — зоны светлого тона, или "гало", с обеих сторон трещин, проходящих через тёмный песчаник". Добавим, что некоторые из таких узких полосочек-гало тянулись на километры. Вот такие интересные снимки выполнила камера HiRISE американского космического аппарата Mars Reconnaissance Orbiter. В пресс-релизе миссии MRO исследователь объяснил механизм возникновения таких полос. Сначала это была, условно, "труба", по которой текла жидкость с растворёнными в ней веществами. Автор работы предполагает, что это была вода, но в принципе нельзя исключить другие варианты: жидкий углекислый газ с водой, или без неё. Вещества из потока выпадали в осадок, накапливаясь на стенках "трубопровода". Как вариант — в воде были растворены кислоты, которые постепенно отбеливали окружающие поток тёмные минералы, содержащие окись железа. Так или иначе, но через сотни миллионов лет эрозия очень сильно изменила эту местность. И то, что было под поверхностью, оказалось теперь открытым всем ветрам. Так на тёмном фоне проявились светлые полоски.

Светлые участки скал свидетельствуют о некогда пробегавших тут потоках воды. Данный снимок выполнен с применением фильтров на разных частотах видимого диапазона и инфракрасного излучения, с коррекцией оттенков.

    Интересно, что гало эти, кажется, немного подняты относительно окружающей их более тёмной скалы. Эта особенность также укладывается в предложенную гипотезу: выпавшие в осадок минералы укрепили и сцементировали дно и стенки "труб". И теперь эти участки породы сопротивляются ветру и песку сильнее окружающей местности. Таким образом постепенно бывший разлом поднимается над равниной (а вернее это, напротив, стачивается и опускается порода вокруг). "Эти глубокие подземные области могли быть оазисом для разнообразной биологической деятельности, которая, возможно, там происходила", — заявил Окубо. Вот вам и ещё одно перспективное место для поиска следов жизни (наряду с участками Марса, покрытыми глинами). Тем паче, что чуть позднее такие же гало вдоль трещин, сбросов и изломов поверхности исследователи Марса обнаружили не только на снимках Candor Chasma, но и сразу в нескольких других районах планеты. В 2009 году на Марсе должен высадиться американский марсоход Mars Science Laboratory. Он будет оснащён датчиками, способными определить следы жизни. MSL можно было бы направить на один из таких участков, отмечают авторы исследования. И если в подземных каналах Марса когда-то плескались рыбёшки (ну ладно, просто бактерии), аппараты с Земли это обнаружат.

---