Состав и плотность марсианской атмосферы прошлого оценили по следам кометной бомбардировки.
В прошлом атмосфера Марса могла быть в сотни раз плотнее, чем сегодня, и служила своего рода одеялом, защищающим его от частых столкновений с астероидами, нещадно бомбардировавшими планеты.
Примерно через 4 миллиона лет после возникновения Солнечной системы, пока процессы создания нашего светила и планет еще были в разгаре, Марс уже почти полностью сформировался. В тот период планеты путешествовали внутри огромного облака из горячего газа и пыли, который вращался вокруг молодого Солнца и назывался солнечной туманностью. Некоторые планеты собирали эту туманность в первичные атмосферы вокруг себя, но когда она окончательно рассеялась, быстро потеряли этот газ, оставшись с разреженными атмосферами.
Новое исследование, представленное планетологом Сарой Жуаре из Коллеж де Франс на Европейском планетарном научном конгрессе в Хельсинки, показало, что Красная планета могла удерживать свой газ дольше, сохраняя плотную первичную атмосферу.
Астрономы предполагают, что вскоре после рассеивания туманности орбиты планет-гигантов Юпитера и Сатурна стали меняться — и это повлекло эффект домино, повлияв на траектории комет и астероидов, которые устремились внутрь Солнечной системы. В результате на каменистые планеты обрушилась метеоритная бомбардировка, свидетельства которой можно найти в химическом составе горных пород на Земле и в нашей атмосфере — но на Марсе ее следы выражены слабее.
«Тогда все планеты земной группы подвергались бомбардировке, и Марс не мог ее избежать. Следовательно, мы должны видеть следы этой кометной бомбардировки на Марсе», — объясняет Жуаре.
Планетологи полагают, что плотная, богатая водородом атмосфера в тот период могла разбавить кометный материал, который мог быть поглощен планетой. Оценив с помощью моделирования ранней Солнечной системы, сколько кометного материала должно было достичь Марса, и сравнив это с его реальным количеством по данным наблюдений, они рассчитали массу первичной атмосферы.
Полученная плотность марсианского воздуха в ту далекую пору должна была соответствовать давлению 2,9 бара — почти втрое выше, чем атмосферное давление на поверхности Земли сегодня.
Красная планета довольно быстро утратила эту первичную атмосферу — примерно за миллион лет, заметил профессор Рэймонд Пьерамбер из Оксфордского университета. К моменту появления на Марсе жидкой воды, для которой нужны особые условия, включая обилие углекислого газа, первичная атмосфера почти вся улетучилась.