Короткая жизнь планеты Mapc

К настоящему времени исследователи Марса собрали уже достаточно данных,
чтобы можно было приблизительно восстановить археологическую историю красной планеты.
Итак.

Первая известная эра истории Марса – пренойская – протекала первые полмиллиарда лет от окончания формирования Марса 4,5 млрд лет назад и оставила после себя филосиликаты – листовые силикаты, примером которых на Земле является, в частности, слюда. Для образования некоторых из обнаруженных филосиликатов были нужны кислые условия, для формирования других – щелочные, но главное – эти минералы формируются при взаимодействии мантийных пород с водой.

Марс на рубеже пренойской и нойской эры.

На Земле это время соответствует катархею. Период активной тектонической деятельности на нашей планете продолжался намного дольше (и продолжается по сей день), поэтому катархейские осадочные породы не сохранились – переплавились в дальнейших катаклизмах.
Теперь считается, что тогда на Земле не было никакой "адской жары", а имелись ландшафты неприветливой суровой пустыни со слабо греющим Солнцем (его светимость была на 25—30 % ниже современной) и во много раз большим диском Луны.

Рельеф обеих планет напоминал лунный пейзаж, и сложен был лишь из монотонно тёмно-серого первичного вещества, однако на Земле он был интенсивнее сглажен из-за приливных землетрясений (тогда Луна находилась на расстоянии всего 17 тыс. км от Земли против нынешних 384,5 тыс.).

По последним данным, на Земле уже тогда тоже были моря – гидросфера начала формироваться в первые 100 млн. лет существования планеты как твердого тела, что неудивительно, так как большое количество воды содержалось в протопланетном веществе (временами об этом забывают и пишут, что океаны были сформированы только лишь падающими на Землю кометами – а в кометах-то откуда вода взялась?).

Кратер Гусева в начале нойской эры

На Марсе же пренойская эра 4 млрд лет назад постепенно перетекла в нойскую. Этот период времени в истории древнего Марса характеризуется глобальной вулканической активностью – именно тогда начали образовываться первые вулканы Фарсиды – выбросами на поверхность планеты и в атмосферу огромного количества разнообразных химических соединений – ингредиентов для кухни жизни.

В плане вулканизма Земля не отставала – нойская эра соответствует земному эоархею – но главное, что к концу этого времени относятся наиболее древние земные строматолиты - ископаемые продукты деятельности цианобактериальных сообществ. Учитывая близость Земли и Марса, совершенно неважно, является ли возникновение жизни случайностью или закономерностью – обе планеты с высокой вероятностью обменивались биологическим материалом при ударах астероидов.

Кратер Гусева, нойская эра.

3.5 млрд лет назад на Марсе наступило самое интересное – гесперийская эра. В гесперийскую эру Марс имел постоянную гидросферу. Северную равнину красной планеты в ту эру занимал солёный океан объёмом до 15—17 млн км³ и глубиной 0,7—1 км (для сравнения, земной Северный Ледовитый океан имеет объём 18,07 млн км³ ).
Временами этот океан распадался на два. Один океан, округлый, заполнял бассейн ударного происхождения в районе Утопии, другой, неправильной формы, — район Северного полюса Марса. В умеренных и низких широтах было много озер и рек, на Южном плато — ледники.

Земля и Марс в архейскую/гесперийскую эру в масштабе.

Марс обладал очень плотной атмосферой, аналогичной той, которая в то время была у Земли, при температуре у поверхности доходившей до 50 °C и давлении свыше 1 атмосферы. Три метеорита марсианского происхождения – ALH 84001, Накла и Шерготти – о в которых были обнаружены образования, схожие с окаменелыми останками микроорганизмов, были выброшены с поверхности Марса как раз в гесперийскую эру.

Море Гесперия, гесперийская эра.

2.5 миллиарда лет назад на Земле начался протерозой и земные фотосинтезирующие организмы начали поговаривать о том, что пора бы уже устроить этим анаэробам кислородную катастрофу. А вот на Марсе настала амазонийская эра.

Климат начал катастрофически быстро меняться. Происходили мощнейшие, но постепенно затухающие глобальные тектонические и вулканические процессы, в ходе которых образовались крупнейшие в Солнечной системе марсианские вулканы, в частности Олимп, несколько раз сильно изменялись характеристики самой гидросферы и атмосферы, то появлялся, то исчезал Северный океан.

Испаряющееся соленое озеро в кратере Гусева,
начало амазонийской эры.

Катастрофические наводнения, связанные с таянием криосферы, привели к образованию громадных каньонов: в долину Ареса с южных нагорий Марса стекал поток полноводнее Амазонки; расход воды в долине Касей превышал 1 млрд м³/с. Но со временем вода стала исчезать - частью испаряться, частью замерзать.

Виной всему малая масса планеты – энергия для тектонической активности к тому времени иссякла, последним ее проявлением, скорее всего, была долина Маринера. Тем не менее, вулканическая активность некоторое время еще продолжалась за счет радиоактивного разогрева недр – именно поэтому марсианские вулканы такие высокие: движение плит отсутствовало и извержения неоднократно повторялись на одном и том же месте.

Кратер Гусева в период потери атмосферы. Солевая
равнина на месте высохшего озера; в грязевых

трещинах формируются зерна гематита. Метеоры не успевают сгорать, достигая поверхности планеты.
Магнитное поле исчезло и атмосфера, уже плохо удерживаемая слабой гравитацией и не пополняемая извержениями, стала рассеиваться. А по мере исчезновения атмосферы уменьшался парниковый эффект.

Русло марсианской реки, наши дни.

Примерно миллиард лет назад на Земле появилось половое размножение, а на Марсе кончились активные процессы в литосфере, гидросфере и атмосфере, и он принял теперешний облик…

Дно кратера Гусева, осень 2005 г.

Олимп – еще один из потухших вулканов Фарсиды, высочайшая гора Солнечной системы. Высота Олимпа — 26,2 км от основания, что более чем вдвое превышает высоту Мауна-Кеа, самой высокой вулканической постройки на Земле (высота около 10,2 км от основания); диаметр около 540 км. В целом пологий Олимп имеет крутые обрывы по краям высотой до 7 км. Многие склоняются к версии их образования путем подмыва склонов вулкана существовавшим на Марсе океаном.

Олимп – потухший вулкан,высочайшая гора Солнечной системы.
На заднем плане слева направо – вулканы Гора Аскрийская, Павлина и Арсия.

На восточном краю Фарсиды расположен Лабиринт Ночи – комплекс пересекающихся долин, простирающийся на 1200 км, переходя на востоке в каньон Ио долины Маринера.

Лабиринт Ночи на Марсе