З допомогою ударних кратерів планетолог зі США дізнався, протягом якого часу на Марсі сформувалися мережі долин, утворені водою, і навіть з’ясував, що річки марсіанської поверхні текли регулярно, а чи не в ранню епоху. Відкриття вченого не тільки змінить уявлення про марсіанський ландшафт, але й розкриє деякі таємниці кліматичної історії Червоної планети.
Сьогодні Марс — безлюдний світ, практично беззахисний перед космічними променями. Атмосфера там хоч і складається на 95 відсотків із вуглекислого газу, але сильно розріджена, тому не здатна довго утримувати тепло навіть за такого вмісту парникового газу. Через це на Червоній планеті холодно: середня температура — мінус 63 градуси Цельсія (мінімуми — до мінус 125), щоправда, влітку вдень вона може підніматися до плюс 25 або навіть плюс 30 в районі екватора.
Марс не завжди був «недружнім» місцем. Планета мала щільну атмосферу, а клімат там був вологим і теплим, йшли дощі, по поверхні текли річки. Дослідники вважають, що своєї «райської краси» Червона планета втратила приблизно три мільярди років тому. Тоді там сталася якась подія, через яку зникло магнітне поле, кудись поділася основна частина атмосфери: її або забрав сонячний вітер, або зв’язало ґрунтом, а вода перетворилася на підповерхневий лід. Так сусід Землі став холодним та сухим світом, який вчені спостерігають сьогодні.
Звідки ми знаємо, що на Марсі текли ріки? Слідами води, які знаходять марсоходи та орбітальні станції. Один із доказів — мережі долин. Вони є розгалуженими системами каналів шириною від сотень метрів до 20 кілометрів і глибиною до сотень метрів. Дослідники вважають, що ці мережі з’явилися завдяки поверхневим стоковим водам, внаслідок великих розливів озер, річкової активності.
На думку низки фахівців, такі системи каналів утворилися понад три мільярди років тому, наприкінці нойської — на початку гесперійської доби. Однак загальний період часу, який був потрібний для формування цих об’єктів, точно не відомий. Більшість спроб визначити цей час спиралися на коефіцієнт уривчастості, який можна використовувати для дослідження «живих» земних річок, але не для «мертвих» марсіанських. У попередніх роботах фахівці припустили, що процеси ерозії, причиною яких стали поверхневі водні потоки, відбувалися в районах, де зараз знаходяться канали протягом кількох десятків тисяч років.
Точно дізнатися, як довго формувалися марсіанські мережі долин, спробував американський планетолог Олександр Морган (Alexander Morgan) з Планетологічного інституту (США). У своєму дослідженні, опублікованому в журналі Earth and Planetary Science Letters, вчений розповів, що ці долини, ймовірно, утворювалися не швидко, не за десятки тисяч років, а дуже повільно за сотні мільйонів. Причому їхнє формування супроводжувалося тривалими посушливими періодами. Тобто річки текли, потім у якийсь момент їхні русла пересихали, а потім знову наповнювалися. Скільки саме було таких «циклів», поки що загадка.
Як інструмент датування Морган використовував ударні кратери, розташовані на восьми ділянках Марса загальною площею 10 тисяч квадратних кілометрів. Вчений виявив та визначив вік популяцій ударних кратерів, які з’явилися до утворення мережі долин та після. Це дозволило планетологу отримати максимальні часові рамки формування річкових каналів.
У роботі американський учений зазначив, що «термін життя» марсіанських річок, можливо, був відносно коротким: вони протікали всього 0,001 відсотка існування мережі долин. Отже, загалом річки на Марсі постійно пересихали, проте могли знову «прокидатися» через вулканічну активність, танення снігу чи зміну нахилу осі обертання та орбіти Червоної планети. Такі кліматичні коливання відбуваються і Землі — їх називають циклами Миланковича. Вони пояснюють природні зміни клімату, що відбуваються на нашій планеті, і стають причиною періодичних зледенінь.
Що стосується повільних темпів утворення долин, то вчений вважає, що причина цього — скупчення великих валунів у руслах річок, які уповільнювали ерозію. Морган зробив висновок: якщо марсіанські річкові долини справді формувалися протягом сотень мільйонів років, то там довше існували сприятливі умови для зародження життя. Тобто довше, ніж вважалося раніше. Імовірність з’явитися і розвинутись життя вище в середовищі, де досить довго існує рідка вода.