В июле этого года к Марсу отправились сразу три космических аппарата: зонд Объединённых Арабских Эмиратов «Хоуп» («Надежда»), Китайская межпланетная станция «Тяньвэнь-1» («Вопросы к небу») и американская миссия с планетоходом «Персевирэнс» («Настойчивость»). Последнее название, кстати, придумал 13-летний школьник Александр Мазер. В 2022 году к загадочной космической цели направятся ещё две межпланетные станции — российская и индийская. Какие же тайны Красной планеты хотят разгадать учёные?

Исследования Марса

Планета Марс - интересные факты

Такие разные полушария

Ещё до начала эры космических исследований астрономы заметили, что северное и южное полушария Марса существенно отличаются друг от друга. Северное представляет собой гигантскую впадину — в среднем оно ниже южного на пять километров. При этом оно плоское, с обилием низменностей и почти гладкое. А южное, наоборот, испещрено кратерами. Также у полушарий различная толщина коры. Согласно топографическим и геофизическим исследованиям, максимальная толщина коры в области южных возвышенностей равна 58 км, а в области северных низменностей — около 32 километров.
Природа и возраст обоих полушарий до сих пор являются предметом обсуждений и разных гипотез. Главная и самая, на наш взгляд, интересная: на южное полушарие упал астероид, и, возможно, не один. В рамках этой версии также существуют варианты: одни учёные утверждают, что это был астероид Главного пояса, другие — третий спутник Марса, рухнувший на поверхность планеты под действием её притяжения. Этому спутнику даже имя придумали — Перун. Другая гипотеза такая: падения какого-либо космического объекта на южное полушарие не было, а поверхности полушарий не похожи друг на друга из-за тектонических, химических и тепловых процессов в коре Марса.

Марсианский метан

Впервые метан на Марсе обнаружили космические аппараты «Викинги» в 70-е годы прошлого века. Однако тогда на это то ли не обратили внимания, то ли приняли за ошибку. Полученные результаты исследования благополучно забылись и были найдены в архивах НАСА только в 2010 году.
В 1996 году научный мир ошеломила новость: исследователи, изучавшие двухкилограммовый метеорит ALH84001, судя по всему, отколовшийся от Марса и найденный в Антарктиде в 1984 году, обнаружили в нём микроскопические структуры, напоминавшие окаменелые бактерии! В связи с этим случаем даже выступил президент США Билл Клинтон. Правда, не все учёные согласились с тем, что это следы именно марсианских бактерий, они считали, что микроорганизмы попали в метеорит уже на Земле. Нашли в нём и следы метана, и других азотосодержащих газов. И до сих пор продолжаются споры, являются эти следы марсианскими или всё-таки попали в метеорит на Земле.
Весной 2003 года астрономы объявили об обнаружении метана на Марсе. Это открытие, точнее «переоткрытие», было зарегистрировано российским спектрометрическим комплексом Atmospheric Chemistry Suite, установленным на борту марсианского орбитального зонда Trace Gas Orbiter европейско-российской миссии ExoMars! Правда, учёные, как и их коллеги в 1970-е годы, не стали делать громкие заявления и занялись перепроверкой данных.
Дело в том, что источники метана на Земле — это крупный рогатый скот, рисовые поля и лесные пожары. Возраст же стабильного присутствия метана в марсианской атмосфере составляет примерно 300 лет, то есть, по космическим меркам, совсем не много. Но откуда на Красной планете коровы, рис и леса? Стали рассматривать версию небиологического происхождения метана — этот газ имеется также в атмосфере спутника Сатурна Титана, и там он, скорее всего, образовался ещё во времена своего формирования.
Пока учёные гадали о происхождении метана на Марсе, он… пропал! В 2011 году НАСА запустило для его поиска марсоход Curiosity, который за первые два года так ничего и не смог обнаружить, и лишь в 2013 году его приборы зафиксировали выброс метана. Но вот источники газа так и не обнаружены. Кто-то считает, что он возникает из-за процессов в коре планеты, когда сталкиваются горные породы, другие говорят, что метаном пропитаны некоторые марсианские территории и под воздействием солнечного тепла он выходит на поверхность. Самые невероятные гипотезы утверждают, что под поверхностью Марса живут бактерии, которые производят метан, или что его занесли пролетающие вблизи кометы.
Так что вся надежда на новые миссии — возможно, с их помощью удастся узнать, откуда на Красной планете метан.

Реки и океаны

Существует много доказательств того, что когда-то на Марсе присутствовала вода в жидком состоянии. Однако остаётся открытым вопрос: существует ли она на планете сейчас? Атмосферное давление там очень низкое (примерно сотая доля от земного), что не позволило бы воде течь по его поверхности. И до сих пор неясно, какая вода там могла (если могла!) течь: солёная или же пресная.
Дело в том, что марсианские роверы обнаружили на поверхности планеты речную глину, характерную для пресных вод, а морская глина залегает на глубинах от 30 метров. Но наличие этой глины противоречит исследованиям, в частности, планетолога Луджендры Оджи из Технологического института Джорджии (США). На основании спектрального анализа, проведённого с борта космической станции Mars Reconnaissance Orbiter, учёный установил наличие на марсианских склонах гидратированных солей, которые обеспечивают течение потока воды даже при низких температурах. Это говорит о том, что вода на Марсе была, а может, и сейчас есть, причём именно солёная! Возможно, тёмные узкие линии на марсианских склонах, сфотографированных с орбиты, свидетельство того, что по весне с них стекают потоки солёной воды. Именно это и будет проверять новый американский марсоход, отправленный к планете.
В 2018 году многие газеты и журналы вышли с громким заголовком «На Марсе нашли воду!». А если есть вода, значит, возможна и жизнь. Но за кричащими заголовками оказалась лишь гипотеза. Дело в том, что радар MARSIS на борту орбитального зонда Mars Express при обследовании 200-километровой области Южного плато на 29 точках получил резкое изменение сигнала, похожего на тот, который дают земные радары при поиске подлёдных озёр Гренландии и Антарктиды. При этом мощность радара не позволила описать контуры озера или толщину водяного слоя, которого на самом деле может и не быть. Марс неоднократно «обманывал» учёных: так, спектры от минералов лимонита и гематита были похожи на спектры мхов и лишайников в высокогорных областях. А американский учёный Уильям М. Синтон, проводивший спектральное исследование Марса в 1956 и 1958 годах, обнаружил в спектре его «морей» три полосы в инфракрасной части, соответствующие органическим соединениям, — но это оказались пары воды в земной атмосфере. Так что многие учёные скептически относятся к таким громким заявлениям и считают необходимым продолжить исследования.

Есть ли там жизнь?

После полётов советской станций серии «Марс» и американского «Викинга» большинство учёных пришли к мнению, что поверхность Красной планеты враждебна для любых форм жизни. Тем не менее на Земле даже в экстремальных условиях некоторые организмы чувствуют себя неплохо, а если допустить биологическую версию происхождения метана и наличие воды, то? может быть, она и не такая уж фантастическая? И если на Марсе когда-то была вода (или есть и сейчас), шансы на то, что там существует жизнь, возрастают!
Когда в марте 2020 года три аппарата только готовились к старту, НАСА сообщило, что марсоход Curiosity нашёл на Красной планете тиофены — органические соединения, распространённые и на Земле. Как считают учёные из Берлинского технического университета, они могли образоваться благодаря деятельности бактерий. На Земле тиофен образуют некоторые грибы и даже растения. Но, как часто бывает, есть и другая версия их образования: они могли появиться путём термохимического восстановления сульфатов, которое происходит при нагреве ряда соединений до 120°С и выше. Проще говоря, они могли образоваться при падении на поверхность планеты метеорита! Поставить точку в этом вопросе должен марсоход «Персевирэнс»: на его борту установлен анализатор органических молекул, который сможет получить больше данных. Учёные считают, что новые данные можно будет изучить при помощи изотопов углерода и серы. Изотопы, напомним, — это вариации химических элементов, которые отличаются количеством нейтронов и, соответственно, массой.

…и марсоходы?

Сейчас всё чаще и чаще появляются статьи о том, что все марсоходы НАСА находятся не на Красной планете, а ведут свою работу на земном острове Девоне, поверхность которого похожа на Марс. Если отбросить конспирологию и теорию заговора, то с точки зрения науки методологии такие заявления имеют под собой почву. Основные вопросы вызывает воспроизводимость полученных результатов, ведь она представляет собой краеугольный камень научного метода, его ключевое понятие. Оно возникло ещё на заре становления современной науки, когда исследователи обратились к эксперименту как средству познания окружающего мира! Но какая воспроизводимость может быть у космических миссий? И это касается не только роверов на Марсе, но и зондов, которые направлялись и направляются к кометам, астероидам и другим планетам. Об этой проблеме научного метода писали и российский химик Генрих Эрлих, и британский биолог Маркус Мунафо.
Журнал Nature в свою очередь опросил почти 1000 учёных об их отношении к невоспроизводимости результатов. Поясним здесь, что наука строится на экспериментах. Если эксперимент возможно повторить с тем же результатом, то это считается полным доказательством того, что он правильный. Допустим, прилунился советский луноход — это неповторяемый результат, но стоило прилуниться луноходу Китайскому, и появилось независимое подтверждение того, что это действительно возможно. Но проблема в том, что некоторые результаты невозможно проверить. Приходится верить на слово: была ли посадка на кометы и астероиды, состоялся ли пролёт у дальних планет. Вот это и обсуждают учёные во всём мире.
Ещё одна загвоздка в работе марсоходов заключается в том, что за все время работы на другой планете они не сделали ни одного уникального открытия — не нашли ни новых минералов, ни революционных прорывов, а лишь получили подтверждения того, что было обнаружено ранее. Наличие неизвестных на Земле минералов стало бы убедительным доказательством их присутствия на Марсе.
Но если Китайский ровер удачно сядет на поверхность Красной планеты, то проблема воспроизводимости результатов будет решена. А найдутся ли новые минералы? Будем надеяться.

Журнал: Тайны 20-го века №39, сентябрь 2020 года
Рубрика: Тайны космоса
Автор: Юрий Соломонов

Метки: Тайны 20 века, космос, планета, исследование, Марс, марсоход



Telegram-канал Багира Гуру


Исторический сайт Багира Гуру; 2010 —