Поверхность Марса — довольно неуютное место, холодное, засушливое и радиоактивное. Но, как свидетельствуют многочисленные особенности рельефа, когда-то Красная планета была более теплой и влажной, на ней была жидкая вода и периодически тающие ледники. Сегодня большая часть оставшейся на поверхности воды сосредоточена в полярных регионах в виде вечной мерзлоты и льда под слоем замерзшего углекислого газа. Тем не менее сезонное таяние и замерзание этого льда по-прежнему влияет на марсианскую среду и дает представление о ледниковой активности в прошлом.
В недавней статье исследователи из Института планетарных наук (ИПН) изучили подледниковое таяние в кратере среднего размера в северной части области под названием Земля Аравия (Arabia Terra) и в соседней впадине — системе ледяных озер Харт (Сердечные озера).
Ученые предполагают, что впадину образовал отступающий региональный ледник. Кроме того, они утверждают, что подледниковое таяние сформировало неглубокие каналы в регионе, оставив после себя озеро с небольшими отложениями внутри кратера, что привело к последующим циклам образования талой воды и ее замерзания.
Статья была представлена на конференции по лунным и планетарным наукам 2025 года, которая проходила с 10 по 14 марта 2025 года в Вудлендсе, штат Техас. Ее авторами являются Дэн Берман и доктор Ребекка Уильямс, два старших научных сотрудника ИПН. Берман участвует в нескольких исследованиях в рамках программы NASA по анализу данных с Марса и является членом команды миссии Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Уильямс участвовала в нескольких миссиях, в том числе в проектах марсоходов Perseverance и Curiosity, Mars Odyssey, Mars, MRO и Mars Global Surveyor (MGS).
Особенности марсианских ледников изучаются с 70-х годов прошлого века, начиная с миссий «Викинг». Было обнаружено, что эти регионы сформировали долины с характерными признаками деформации поверхности, такими, как продолжительные линейные структуры, трещины и углубления. Также наблюдались оконечные морены — похожие на хребты скопления каменистых обломков. Они указывают на то, что в какой-то момент ледник терял инерцию и останавливался, образуя на месте остановки каменный вал.
Считается, что эти ледники имели «холодное основание», то есть на их ложе почти не происходило таяния, которое могло бы способствовать более быстрому скольжению. Признаки, такие, как каналы для отвода талой воды и обрамляющие их извилистые валы-эскеры из песка и гравия, встречаются в окрестностях редко. Вероятно, наблюдаемые сейчас ледниковые рельефы сформировались несколько сотен миллионов лет назад, а значит, уже в то время на Марсе было слишком холодно для масштабного таяния льда. Более поздние наблюдения указали на несколько регионов на Марсе с вероятными эскерами, выходящими за пределы ложа ледника с поверхностным вязким течением, но происхождение этих гряд до сих пор вызывает споры.
Берман и Уильямс нанесли на цифровую карту Марса эти вероятные свидетельства таяния ледников. Они также построили цифровые модели местности на основе изображений, сделанных камерой миссии CTX и оборудованием высокого разрешения HiRISE на аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).
Внимание ученых было сосредоточено на регионе вокруг кратера диаметром 48 км на севере Аравийской Терры и соседней системы Сердечного озера. Этот кратер ранее был идентифицирован как потенциальное палеоозеро с многочисленными признаками, указывающими на подледниковое таяние.
К числу таких признаков относятся каналы стока талой воды и «висячие» долины на террасах внутри кратера, которые напоминают постледниковые ландшафты в альпийских долинах на Земле. На внутренней и внешней стенках кратера есть долины с аллювиальными конусами выноса на концах, что указывает на наличие в кратере водоема в прошлом. Из-под этих конусов выноса выступают извилистые хребты, которые можно интерпретировать как берега каналов, хотя они могут быть и просто сухими осыпями, судя по их острым гребням и уклонам. Похожие структуры есть и в соседних кратерах.
Используя наложенные изображения, Берман и Уильямс проанализировали топографию и склоны этих объектов. Их результаты показали, что части долин и хребтов могли подниматься в гору, что подтверждает (и точно не опровергает) ледниковое происхождение.
Результаты исследования еще раз показали, что климат на Марсе, скорее всего, был достаточно теплым еще в течение раннего амазонского периода. Амазонский период — текущая геологическая эра Марса, которая началась 2,9 миллиарда лет назад. Работа важна для нашего понимания геологической эволюции Марса и позволяет приблизиться к решению вопроса о том, когда Марс остался без жидкой воды.
