Чи були придатні для життя Марс і Венера?

Наша Сонячна система колись давно могла мати не один, а цілих три населених світів! І, звичайно ж, ми говоримо зараз про Венеру, Землю та Марс. Які не тільки знаходилися в зоні життя Сонця, але, ймовірно, мали рідку воду на своїй поверхні. І, отже, задовольняли вимогам самих базових критеріїв населеності.

Сьогодні з трьох світів залишився тільки один, все ще придатний для підтримки життя. Це наша Земля. Давайте сьогодні поміркуємо на таку тему: коли саме Венера і Марс перестали бути придатними для життя? Якщо, звичайно, вони взагалі були до неї придатні. Отже, поїхали.

Марс і Венера з океанами З відкритих джерел.

Від чого залежить придатність для життя?

Населеність внутрішньої частини Сонячної системи залежить від двох чинників: поведінки Сонця, розміру та складу планет. З моменту утворення Сонячної системи, тобто близько 4,6 мільярда років тому, світність Сонця збільшилася на 30%. Це призвело до того, що внутрішня межа жилої зони поступово зміщувалася назовні. Це залишило Венеру поза жилої зони. І помістило Землю близько до  її внутрішнього краю. Однак Сонце зовсім не збирається зупинятися на досягнутому. І буде продовжувати збільшувати яскравість. Приблизно через мільярд років Земля опиниться за межами жилої зони. І її океани назавжди випаруються.

Цікаво, що хоча молоде Сонце було менш яскравим, ми знаємо, що Марс міг  бути цілком бути придатний для життя як мінімум кілька сотень мільйонів років. Цей факт вчені називають «парадоксом молодого Сонця».

Якщо Венера перестала бути придатною для життя в основному через поведінку Сонця, з Марсом все не так. Він більше не є таким через свої властивості, як планети. Марс завжди був найменшою з трьох потенційно населених планет Сонячної системи. Так сталося, ймовірно, через гравітаційний вплив Юпітера. Швидше за все саме ця обставина не дозволила Червоній планеті набрати масу, подібну земній.

При менших розмірах Марс мав менші запаси внутрішньої енергії. І, отже, його внутрішня активність завжди були менше, ніж у Землі або Венери. Це призвело до того, що марсіанські вулкани не змогли викинути в атмосферу достатню кількість летючих речовин, щоб компенсувати її втрату, викликану меншою гравітацією. Менший розмір був також причиною того, що Марс неспроможний зберегти внутрішню динамо-машину, яка створювала потужну магнітосферу для захисту атмосфери планети і її поверхні від впливу сонячного вітру.

Хоча юне Сонце було слабкіше, ніж нинішнє, випромінювання частинок сонячного вітру та активність в рентгенівських променях і ультрафіолеті були у нього більше, ніж сьогодні. І саме ця обставина прискорила процес втрати Марсом його атмосфери.

Як Марс втратив свою атмосферу?

Взаємодія сонячного вітру і Марса.  Без потужної магнітосфери Марс втратив і продовжує втрачати свою атмосферу через вплив сонячного вітру.  Джерело: НАСА.

Де атмосфера Марса?

Ще кілька років тому вчені вели запеклі суперечки про те, чи  зникла велика частина марсіанської атмосфери в космос? Або навпаки, вона збереглася на поверхні планети у вигляді відкладень карбонатів, водяного і сухого льоду? Тепер же, в основному завдяки роботі місії НАСА MAVEN, дослідники абсолютно впевнені, що Марс втратив більшу частину своєї атмосфери через вплив сонячного вітру.

Сьогоднішня атмосфера у Марса надзвичайно тонка. У поверхні значення її тиску становить всього 6 міллібар. Це приблизно в 160 разів менше, ніж тиск у поверхні Землі. І складається вона практично повністю з вуглекислого газу.

Якщо все крижані відкладення з вуглекислоти, виявлені на марсіанських полюсах, викинути в атмосферу у вигляді газу, можна було б збільшити тиск лише до 50 міллібар. І це дуже погана новина для майбутніх планетарних інженерів, які захочуть терраформувати планету.

Зате води повно!

Однак є і хороші новини. Червона планета зберегла більшу частину своїх водяних запасів. Приблизно три мільярди років тому на Марсі було досить багато води. Глибина глобального океану планети могла становити від 500 до 1000 метрів! І вчені вважають, що в найгіршому випадку Марс втратив близько 50 метрів з цієї товщі океанів.

Це дуже хороша новина для нинішньої придатності Марса для життя. Оскільки, хоча його поверхню однозначно стерильна, під нею досить багато водяного льоду. При контакті з можливими внутрішніми джерелами тепла цей лід цілком може утворювати підземні озера з рідкої води. Особливо за допомогою великої кількості в марсіанському ґрунті солей перхлорату, які знижують температуру танення льоду.

Місії Роботіз іровани показали, що на поверхні Марса більш-менш постійно перебувала рідка вода протягом Нойского періоду (з 4,1 мільярда років тому до 3,7 мільярда років тому). Очевидно, що марсіанський клімат був в ті часи більш теплим і вологим, ніж сьогодні. Але для цього потрібно атмосфера. Яка принаймні в десять разів повинна була бути щільніше, ніж зараз.

Але коли саме Марс перестав бути придатним для життя? Вчені вважають, що це сталося приблизно 3,7 мільярда років тому, в кінці Нойского періоду. З того часу  у Червоної планети завжди була дуже тонка атмосфера. Очевидно, що з тих самих пір життя на поверхні Марса стала неможлива. Тому, попри те, що на поверхні Червоної планети кілька сотень мільйонів років могла текти рідка вода, більшу частину своєї історії він був непридатний для існування живих організмів.

Пекельна сестра Землі

Що стосується Венери, то тут все трохи складніше. Зараз ця планета є просто пекельним місцем. Тиск у її поверхні становить 92 атмосфери. А температура близько 480º C вдень і вночі. Однак вчені вважають, що ця щільна атмосфера, що складається на 96,5% з вуглекислого газу, є порівняно недавнім придбанням планети. І це просто наслідок нестримного парникового ефекту, який радикально змінив умови на Венері. Астрономи впевнені, що в минулому на Венері було набагато більше води, ніж зараз. І вона могла вільно текти по її поверхні. Тому логічно припустити, що в якийсь момент її історії вона була придатна для життя. Можливо, це було так, тільки коли вона перебувала в зоні життя. Або, можливо, була здатна утримувати рідку воду на своїй поверхні навіть до відносно недавнього часу.

Океани на Венері. Можливо, що на Венері були океани від 2000 до 700 мільйонів років тому.  Джерело: НАСА.

Якщо це так, то сусідня з нами планета має геологічні пласти віком в мільярди років, протягом яких Венера була придатною для життя. І, можливо, вона тоді навіть мала океани. Це справжнє геологічне скарб, захищене від нашої цікавості пекельними умовами.

Але насправді, можливо, Венера була населена набагато довше. І мала більш сприятливі умови для життя, ніж Марс.