Марс - потрясающая планета. Уже четыре десятилетия земляне исследуют его с борта межпланетных станций, но Красная планета продолжает преподносить сюрпризы.
    Сейчас на орбитах вокруг Марса работают три земных разведчика - Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Mars Odyssey и Mars Express, а на поверхности трудятся Spirit и Opportunity и недавно осуществивший успешную посадку Phoenix. Продолжается изучение данных аппарата Mars Global Surveyor (MGS), связь с которым потеряна в ноябре 2006 г.


    Данные лазерного высотомера MGS в сочетании с информацией о гравитационном поле от MRO проливают свет на одну из самых больших загадок Солнечной системы: почему северное и южное полушария Марса настолько отличаются друг от друга? Статью об этом опубликовали в Nature за 26 июня Джеффри Эндрюс-Ханна (Jeffrey С. Andrews-Hanna) и Мария Зубер (Maria Т. Zuber) из Массачусеттского технологического института и Брюс Банердт (W. Bruce Banerdt) из JPL.
    Сразу после того, как в конце 1970-х поверхность Марса была в деталях отснята 'Викингами', ученым бросился в глаза контраст между его северным и южным полушариями. На севере - гладкая равнина, которая, возможно, когда-то была покрыта океаном. Южная половина, напротив, сильно кратерирована, и элементы ее рельефа возвышаются над уровнем северных равнин на 4-8 км.
    Одна гипотеза связывает эту асимметрию с внутренними процессами: в результате вулканической деятельности колоссальные объемы породы были выброшены на поверхность планеты. Накапливаясь, они сформировали сегодняшний марсианский рельеф.
    Альтернативную гипотезу о том, что северный бассейн мог появиться в результате колоссального удара, предложили в 1984 г. Стивен Сквайрз (Steven W. Squyres) и Дон Уилхелмс (Don Е. Wilhelms). Но ударная гипотеза вскоре была поставлена под сомнение, потому что форма бассейна не соответствовала ожидаемой - круговой. Правда, с тех пор в Солнечной системе были обнаружены действительно крупные ударные структуры, и они оказались эллиптической формы. К примеру, южнополярный бассейн на Луне имеет размеры 2100x1500 км, а Эллада на Марсе - 2400*1800 км. Расчеты показали, что при падении тела под острым углом образование эллиптических кратеров вполне возможно.
    Новые данные по Марсу дали ударной гипотезе второй шанс. Глобальная карта толщины коры планеты, построенная по данным MGS и MRO, позволила математически точно 'снять' с поверхности Марса более поздние вулканические поднятия Фарсида и Олимп. В результате на месте северного бассейна получился почти идеально ровный эллиптический кратер с центром в точке 50њ с.ш., 190њ з.д. на Великой Северной равнине (Vastitas Borealis).

Результаты моделирования столкновения с Марсом тела размером 1600-2700 км в диаметре на скорости 6-10 км/с

MARS RECONNAISANCE ORBITER

    Размеры его воистину чудовищны: максимальный диаметр, измеренный вдоль поверхности Марса, достигает 10600 км, а минимальный - 8500 км. Стоит отметить, что окружность Марса составляет лишь 21300 км, так что суперкратер занимает 40% площади планеты. Хорошо прослеживается первый и местами - второй его гребень, что характерно для особо крупных ударных структур.
    ...Космическая катастрофа произошла не менее 3.9 млрд лет назад. По расчетам, опубликованным в том же номере Nature, в Марс должно было врезаться под углом от 30 до 60њ со скоростью 6-10 км/с тело диаметром 1600-2700 км, то есть размером с Плутон. Энергия удара составила около 10²⁹ Дж, что соответствует 100 трлн мегатонн! Впоследствии на одном из краев суперкратера образовалась группа гигантских вулканов, скрывшая его реальную форму.
    Дж. Эндрюс-Ханна признает, что ударная гипотеза еще полностью не доказана, но теперь свидетельства в ее пользу стали более вескими. Кстати, и он, и Мария Зубер ранее придерживались вулканической теории.


    Чуть раньше пресс-службы космических агентств США и Италии сообщили, что установленный на MRO радар SHARAD (Shallow Subsurface Radar) дал возможность исследовать строение слоев льда, песка и пыли, образующих северную полярную шапку Марса.
    Итальянский радиолокатор SHARAD позволяет увидеть внутреннюю структуру Марса на глубине до 1 км. На этих изображениях видны протяженные слои длиной порядка тысячи километров, а именно - четыре зоны тонких слоев льда и пыли, разделенные толстыми промежутками чистого льда.
    'Наш первый взгляд внутрь полярной шапки, сделанный с помощью радара на MRO, позволил различить слои ледяного материала, в которых записана история климата Марса', - говорит Джеффри Плаут (Jeffrey J. Plaut) из JPL. Плаут - один из авторов статьи, опубликованной в онлайн-версии Science 16 мая.

Это изображение, полученное с помощью SHARAD, показывает слоистость льда северной полярной шапки.

MARS RECONNAISANCE ORBITER

    Ученые считают, что эти слои отражают изменения климата на протяжении примерно 1 млн лет. Предполагаемая их причина - долгопериодические колебания наклона оси планеты и эксцентриситета ее орбиты. Таким образом, северная полярная шапка геологически более активна и относительно молода. По-видимому, ее возраст - около 4 млн лет.
    И еще один интересный момент. На радиолокационных изображениях MRO удалось увидеть границу постоянной полярной шапки и коры Марса. И если на Земле ледни-ки заметно продавливают кору, то на Марсе эта граница оказалась почти плоской. Отсюда вывод: литосфера (кора и верхняя мантия) планеты должна быть очень толстой.
    Но чем толще литосфера, тем медленнее в ней растет температура. А это значит, что если и существуют подповерхностные резервуары воды, в которых могла бы существовать марсианская жизнь, то они залегают глубже, чем считалось до сих пор.
    Второй итальянский радиолокатор MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) установлен на европейском KA Mars Express и способен зондировать поверхность планеты на большую глубину - до 5 км. MARSIS осуществлялся как экспериментальный проект: у специалистов не было уверенности в том, что радар сработает. К примеру, недра планеты могли оказаться малопроницаемыми для радиоволн, или ионосфера Марса могла сильно искажать сигнал. Поэтому радиолокатор SHARAD для MRO был изготовлен по аналогичной технологии, но для более высокочастотного диапазона и с меньшей рабочей глубиной.
    К счастью, опасения оказались беспочвенными: MARSIS работает и уже 'просветил' слоистые отложения южной полярной шапки Марса до максимальной глубины 3.7 км. 'Мы доказали, что полярные шапки Марса состоят главным образом из водяного льда, и сделали его учет, - говорит заместитель научного руководителя проекта Роберто Оросеи (Roberto Orosei). - Теперь мы точно знаем, сколько воды имеется на Марсе'.