Моделирование, проведенное командой американских планетологов, показало, что радиоактивный распад элементов, таких как уран, торий и калий в недрах раннего Марса производил достаточно тепла для таяния нижний слоев ледяных щитов, тем самым формируя благоприятные для развития жизни грунтовые воды. При этом данный процесс мог протекать, даже если планета была в те времена холодной и засушливой. Выводы ученых представлены в журнале Science Advances.
«На глубине в несколько километров жизнь могла поддерживаться гидротермальной активностью и реакциями в воде, заключенной в породах. Возможно, недра Марса представляют собой самую долгосрочную обитаемую среду на планете», – рассказывает Луджендра Оджха, ведущий автор исследования из Рутгерского университета (США).
Наше Солнце – это огромный термоядерный реактор, который генерирует энергию, превращая водород в гелий. Около 4 миллиардов лет назад оно было примерно на 30% слабее, чем сегодня, поэтому климат раннего Марса должен был быть холодным. Однако Красная планета имеет множество геологических индикаторов, таких как русла древних рек, и химических индикаторов, например, минералов, связанных с водой, которые предполагают, что от 4,1 до 3,7 миллиарда лет назад на ней было тепло, а реки и моря покрывали поверхность. Это очевидное противоречие между геологической летописью и климатическими моделями и есть «парадокс слабого молодого Солнца».
«Даже если при компьютерном моделировании мы насыщаем атмосферу молодого Марса парниковыми газами, они не показывают его теплым и богатым водой в долгосрочной перспективе. Однако, если бы в недрах планеты в то время был сильный геотермальный нагрев, то парадокс слабого молодого Солнца можно примирить, по крайней мере, частично», – пояснил Луджендра Оджха.
На каменистых планетах, таких как Марс, Земля, Венера и Меркурий, выделяющие тепло элементы генерируют его в результате радиоактивного распада. В таком сценарии жидкая вода может образовываться в результате таяния низлежащих пластов толстых ледяных щитов, даже если Солнце было слабее, чем сегодня.
На Земле, например, геотермальный нагрев образует подледниковые озера в районах ледяного покрова Западной Антарктики, Гренландии и Канадского Арктического архипелага. Вероятно, подобное таяние может помочь объяснить присутствие жидкой воды на холодном, замерзающем Марсе 4 миллиарда лет назад.
Чтобы это проверить, планетологи проанализировали различные наборы данных о Марсе, пытаясь выяснить, был ли ему свойственен аналогичный нагрев в те далекие времена. Оказалось, условия необходимые для него были повсеместно. Кроме этого ученые пришли к выводу, что каким бы ни был марсианский климат в то время, глубокая подповерхностная область планеты была наиболее пригодной для жизни.
«Жизнь могла существовать глубоко под поверхностью Марса, поддерживаясь за счет грунтовых вод, даже когда планета потеряла магнитное поле, ее атмосфера истончилась, глобальные температуры упали, а поверхность стала враждебной», – заключили авторы исследования.
