Одиноки ли мы во Вселенной? Ведущие учёные мира о поисках инопланетной жизни

Как и Земля, Марс на заре своего существования имел расплавленную вследствие бомбардировки астероидами и кометами поверхность и горячее жидкое ядро, разогреваемое распадом радиоактивных изотопов. На определенной стадии Земля и Марс имели одинаковое внутреннее строение с металлическим ядром, окруженным каменной мантией и корой. Но из-за радиуса, составляющего половину земного, Марс остывал быстрее, и в настоящее время он является полностью твердым телом, тогда как Земля сохраняет расплавленное ядро. Вращение расплавленного ядра создает вокруг Земли магнитное поле, в чем мы можем убедиться всякий раз, когда ищем север с помощью компаса. Магнитное поле — еще один механизм защиты от космических лучей, а также высокоэнергичных частиц солнечного излучения, отклоняющий их поток от Земли. В отсутствие магнитного поля радиация беспрепятственно сжигала бы Землю, что и происходит на Марсе.

Как существование у Земли магнитного поля является следствием наличия активного ядра, так появление воды на ее поверхности — следствие ее мощной атмосферы. Слабость атмосферы Марса объясняет, почему эта планета такая сухая. На Земле вода на уровне моря кипит при температуре 100°С. При подъеме в горы температура кипения воды снижается на один градус на каждые 300 м, поскольку снижается давление воздушного столба. На Марсе, где давление на поверхности не превышает 6 мбар, вода мгновенно испаряется — жидкое состояние H₂O нестабильно. Вода присутствует на Марсе в виде льда как под поверхностью, так и в полярных шапках, но реки, ручьи, озера и океаны там отсутствуют.

Последнее главное отличие Марса от Земли — отсутствие тектонического движения плит. Земля — очень активная планета благодаря тому, что в ее недрах вращается расплавленное ядро. Движение плит — обязательное условие поддержания круговоротов углерода и воды, обеспечивающее обмен летучих веществ между разными их вместилищами. Например, листья деревьев связывают воду и углерод из атмосферы. Погибшие листья опадают и перегнивают, превращаясь в почву. За миллионы лет почвенный слой трансформируется в скальный и становится частью тектонической плиты, которая может быть утоплена другими плитами в более глубокие слои мантии, где расплавляется. Углерод и вода возвращаются в атмосферу в летучей форме во время извержений расплавленной скальной породы из жерл вулканов. Не будь этих циклов, Земля стала бы инертной и неподвижной, как Марс, лишившийся внутренней «динамо-машины».

Таким образом, Марс отличается от Земли своим внутренним строением, пренебрежимо слабой магнитосферой, отсутствием атмосферы и гидросферы, а также тектоники. Все это следствия его малого, в сравнении с Землей, размера. Почему же мы до сих пор не оставили надежды найти на нем жизнь?

Почему на Марсе возможна жизнь?

В предыдущем разделе Марс предстал в мрачных тонах. Холодный, сухой, обжигаемый радиацией каменный шар — неподходящее место для процветающей экосистемы. Но Марс не всегда был таким. Вскоре после формирования эта планета могла быть идеальным местом для жизни: полноводные реки, внутренние моря и большое разнообразие возможных обитателей, согреваемых теплом пока еще жидкого ядра. Чтобы осознать катастрофическое изменение условий на ней, нужно познакомиться с эволюцией Марса после его формирования.

Порядка 4,6 млрд лет назад Солнечная система возникла из вращающегося диска газа и пыли, который на протяжении примерно 3 млн лет оформился в планеты и их спутники, существующие ныне. Земля и Марс сформировались из одного и того же вещества посредством единого механизма по соседству друг с другом и отличались только диаметром. Как уже объяснялось, именно разница в размерах предопределила разную скорость остывания двух планет, что, в свою очередь, повлияло на развитие их твердых, жидких и газовых запасов. Тем не менее в ранней истории Марса могли быть периоды, когда на нем была возможна жизнь.