Космос. От Солнца до границ неизвестного

Последняя метеоритная бомбардировка и теория образования Луны в результате гигантского столкновения – два важных предлога, которые заставили ученых радикально пересмотреть картину эволюции Солнечной системы. В «до-аполлоновскую» эпоху планетологи относились к системе небесных тел, вращающихся вокруг Солнца, как к шестеренкам часового механизма: они просто вращаются рядом друг с другом, не сталкиваясь и не мешая друг другу. Теперь же стало понятно, что в планетной семье могут происходить поистине драматические события: как будто кто-то перетасовывает планеты как карты, при этом они могут слипнуться или, наоборот, разлететься из колоды. Столкновений не избежала ни одна из внутренних планет, и на примере Луны это видно особенно хорошо.

Без образцов грунта, доставленных с Луны, было бы невозможно прийти к этим выводам. Хранят ли лунные камни еще не открытые секреты? Приборы для определения возраста минералов становятся все изощреннее, теперь они способны узнать возраст мельчайших вкраплений в скальных породах. Новые методы определения возраста пород заставили нас по-новому взглянуть на датировку основных вех в истории Луны. В основном Луна сформировалась примерно 4,5 миллиарда лет назад, на 20–30 миллионов лет раньше, чем считалось. Последние океаны жидкой магмы затвердели около 4,417 миллиарда лет назад.

Остаются вопросы, на которые лунные камни с «Аполлонов» никогда не смогут ответить. Что ожидает нас на невидимой стороне Луны? Сможем ли мы воссоздать детальную картину потоков лавы, ставших базальтовым дном лунных морей? Удастся ли нам заполучить образцы пород, залегающих глубоко под поверхностью? Поиск ответов на эти вопросы дает нам мощный стимул для новых полетов на Луну.

Красные реки

Перспектива найти на Марсе жизнь – будь то в прошлом, настоящем или в будущем – зиждется на наличии воды в жидком состоянии. Но возможность найти воду на Марсе исчезающе мала.

В теплые сезоны на поверхности Марса регулярно появляются косые линии и темные полосы. В течение марсианского года они удлиняются, а потом угасают. Потоки соленой воды – так считалось долгое время – стекают по стенкам кратеров и склонам холмов. Наличие солей в воде способно понизить точку замерзания воды, и теоретически даже на Марсе с его холодным климатом может существовать вода в жидком состоянии.

В 2015 году эта идея нашла подтверждение. С помощью спектрометра, установленного на станции Mars Reconnaissance Orbiter (Марсианский разведывательный спутник, MRO), орбитального аппарата НАСА, проанализировали отраженный солнечный свет. Это дало возможность определить состав минералов, лежащих на поверхности. Спектральные данные, полученные в четырех точках на поверхности, где регулярно наблюдаются характерные вытянутые структуры, выявили наличие гидратированных солей – скорее всего, хлорнокислого магния, хлорноватокислого магния и хлорнокислого натрия.

Если бы удалось подтвердить, что по поверхности Марса действительно текут реки соленой воды, это добавило бы НАСА решимости заняться более упорными поисками жизни на Красной планете. В пустыне Атакама – она относится к числу мест на Земле, наименее приспособленных для жизни – найдены колонии микробов, выживающих за счет влаги, созданной солями, поглощающими воду из атмосферы. Оптимисты полагают, что подобные микробы могут жить и на Марсе.

А что если загадочные темные струи вовсе не водяные? Ведь на Марсе очень трудно растопить лед или извлечь его из разреженной и сухой атмосферы. Структуры, которые хочется принять за воду, могут оказаться песчаными ручейками – они могут перемещаться по поверхности под действием солнечного света.

Фредерик Шмидт и его коллеги из Университета Париж-юг 11 считают, что мы имеем дело с песчаными лавинами – похожие структуры можно наблюдать на земных дюнах в ветреный день. На Марсе они появляются из-за бесконечной игры света и тени. Солнечный свет нагревает только верхние слои песка, а более глубокие слои остаются холодными. Из-за температурного градиента изменяется давление в крошечных пузырьках газа, окружающих крупинки песка, и газ смещается вверх. Это в свою очередь подталкивает и приводит в движение крупицы песка и почвы, заставляя их скользить вниз по марсианским склонам. Этот эффект должен быть наиболее ярко выражен в тех местах, которые в полдень находятся в тени, отбрасываемой крупными валунами или выступами обнаженных пород. Затем контраст между охлажденным песчаным верхом и все еще теплыми нижними слоями создаст второй температурный градиент, смещая газ и песок еще дальше.