В новом исследовании, представленном в журнале Icarus, геологи Роберд Крэддок из Смитсоновского института (США) и Ральф Лоренц из Лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса (США) утверждают, что миллиарды лет назад сильные дожди изменили форму ударных кратеров и вырезали речные каналы на поверхности Марса.
Четвертая планета от Солнца имеет похожие на земные геологические особенности, например, кратеры и долины, многие из которых были сформированы осадками. И хоть сегодня на Красной планете дожди не идут, исследователи продолжают получать все больше и больше доказательств присутствия воды на Красной планете в прошлом. В новой работе исследователи проанализировали эрозионный эффект от дождя на Земле и применили его к Марсу.
«Многие ученые изучали осадки на нашей планете, но никто не применял их физику к атмосфере молодого Марса», – сказал Роберд Крэддок.
Чтобы понять, как с течением времени изменялись осадки на четвертой планете, исследователям пришлось принять во внимание эволюцию атмосферы. В период своей юности планета обладала значительно более плотной атмосферой с более высоким давлением, чем сейчас. Давление оказывало влияние на размер дождевых капель и на силу их падения на поверхность. В начале марсианской истории капли были очень небольшими, скорее всего, формируя что-то вроде тумана, а не дождя. Такие природные явления не могли «выточить» Марс таким, каким мы его видим сегодня. Но по мере того, как атмосферное давление уменьшалось, количество дождевых капель увеличивалось, и они становились достаточно тяжелыми, чтобы врезаться в почву и изменять кратеры.
«Используя основные физические принципы, связывающие атмосферу с размерами дождевых капель и интенсивность осадков, мы показали, что на Марсе падали довольно большие капли воды, которые приносили с собой глобальные изменения поверхности», – сказал Ральф Лоренц, который также изучал метановые ливни на Титане, единственном месте в Солнечной системе, где по-прежнему идут дожди (кроме Земли).
Расчеты показали, что на раннем этапе атмосферное давление Марса составляло около 4 бар. Капли дождя при этом давлении не превышали 3 миллиметров. По мере падения давления до 1,5 бар, капли начали расти и с большей силой падать на поверхность, врезаясь в почву. Если бы в те времена на Красной планете давление было таким же, как на нашей планете (1 бар), дождевые капли достигали бы 7,3 миллиметров, что на миллиметр больше привычных нам на Земле.
«Мало вероятно, что осадки на раннем Марсе значительно отличались от предсказанных нами. Полученные результаты дают новые, более определенные ограничения эволюции воды и климата на Марсе», – заключил Роберд Крэддок.
