Неужели марсианская «вода» – всего лишь пыль, а знаменитые полосы на склонах – главное заблуждение о Красной планете?

19 май 2025, 20:40

Красная планета, наш загадочный сосед по Солнечной системе, десятилетиями будоражит умы ученых и энтузиастов космоса. И, пожалуй, главный вопрос, который витает в марсианском разреженном воздухе: есть ли там вода? А если есть, то могла ли она (или может до сих пор?) поддерживать жизнь? Долгое время одним из самых веских «жидких» аргументов были таинственные темные полосы, змеящиеся по склонам марсианских холмов и кратеров. Уж очень они напоминали следы сезонных ручьев! Но, похоже, новое исследование готово охладить пыл оптимистов.

Когда желаемое выдавали за действительное?

Давайте начистоту: кому не хочется верить, что на Марсе, пусть и в скромных масштабах, журчат ручьи? Впервые эти интригующие особенности рельефа попали в объективы камер еще в 70-х, во время миссии NASA «Викинг». Длинные, темнее окружающей поверхности, они словно стекали вниз по склонам. Некоторые из них, названные «повторяющимися темными полосами на склонах» (Recurring Slope Lineae, или RSL), вели себя особенно подозрительно: появлялись в одних и тех же местах с наступлением марсианского «лета» и исчезали с похолоданием. Ну чем не сезонные потоки, пусть и очень соленой, воды, которая могла бы оставаться жидкой даже при низких марсианских температурах?

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Эта гипотеза открывала захватывающие перспективы: если есть жидкая вода, пусть и эпизодически, значит, могут существовать и уникальные экологические ниши, где теоретически могла бы ютиться марсианская жизнь. Представляете? Настоящие, хоть и крошечные, оазисы на пустынной планете!

Однако не все ученые разделяли этот энтузиазм. Скептики указывали, что современный Марс — место крайне негостеприимное: жутко сухое и ледяное. Они предполагали, что за «влажный» вид полос отвечают сухие процессы — например, осыпание мелкой пыли и камней, может, спровоцированное порывами ветра. Издалека, с орбиты, такие сухие потоки действительно могли бы выглядеть как следы жидкости. Кто прав?

A-C: CaSSIS (Система цветной и стереоскопической съемки поверхности)89) и цветные инфракрасные изображения HiRISE светлых и темных полос на склонах, а также RSL; направление вниз по склону всегда указывает вниз или вбок; идентификаторы изображений MY36_014887₁₆₅_0, MY36_014975₁₆₈_0, MY35_009504₁₅₉_0, MY35_010269₀₀₉_0, ESP_022689_1380, ESP_034830_1670. Авторские права на необработанные изображения: ESA/TGO/CaSSIS CC-BY-SA 3.0 IGO и NASA/MRO/UoA. D-F): Карты распределения полос на склонах (яркие, белые; темные, черные) и RSL (красные) (например, ссылки 8,51), а также соотношения светлых и темных полос на склонах на четырехугольник 10° на 10°, наложенные на объединенную цветную мозаику Viking и топографию MOLA81. Процентные доли от общей популяции на каждую горячую точку с полосами, указанную на карте. Наши результаты хорошо согласуются с более ранними картами регионов, содержащих полосы3,5, и в то же время выявляют ряд ранее неизвестных горячих точек с полосами, например, в Xanthe Terra и Lunae Planum (Дополнительный рис. S2 здесь и далее обращаться к оригинальному исследованию). Цитирование: Bickel, V.T., Valantinas, A. Streaks on martian slopes are dry. Nat Commun 16, 4315 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59395-w
Автор: Bickel, V.T., Valantinas, A. Источник: www.nature.com

Искусственный интеллект спешит на помощь

Чтобы попытаться разрешить этот давний спор, ученые из американского Университета Брауна и швейцарского Бернского университета, Адомас Валентинас и Валентин Бикель, применили, так сказать, тяжелую артиллерию — машинное обучение. Вместо того чтобы вручную анализировать тысячи снимков, они «научили» специальный алгоритм распознавать эти полосы. А затем этот неутомимый цифровой ассистент просканировал колоссальный объем данных — более 86 000 высококачественных спутниковых изображений Марса!

В результате родилась беспрецедентная вещь: глобальная карта марсианских полос, насчитывающая свыше полумиллиона (!) таких образований. Это уже не отдельные наблюдения, а настоящая перепись! «Когда у нас появилась эта глобальная карта, — поясняет Бикель, — мы смогли сравнить ее с базами данных других параметров: температуры, скорости ветра, уровня гидратации поверхности, активности камнепадов и так далее». И вот тут-то и началось самое интересное.

Ученые искали закономерности. Если полосы — это вода, то они, вероятно, должны чаще встречаться там, где теплее, где выше влажность или где ориентация склона способствует таянию льда, верно? Логично. Но геостатистический анализ показал… прямо противоположное.

A Карта распределения полос на склонах (яркие, белые; темные, черные) и RSL (красные), наложенная на альбедо TES (<0.2 прозрачный, 0.2-0.26 серый, 0.26-0.32 синий31), подчеркивающая несколько пространственно совпадающих, отчетливых границ между полосами на склонах и участками с высоким альбедо (>0.26), как, например, в южной части Arabia Terra, северо-западной Elysium Planitia, южной Amazonis и северо-западной Tharsis. Это подразумевает, что полосы могут формироваться только на участках с самым высоким альбедо (наименьшим размером частиц). Объединенная цветная мозаика Viking на заднем плане. B Графики Joyplots (показывающие оценки ядерной плотности) полос на склонах (яркие, светло-коричневые; темные, сплошные черные), RSL (красные) и фоновой (черная линия) среднесуточной скорости осаждения пыли MCD на горизонтальную поверхность для Ls 0°, 90°, 180° и 270° (слева34) и ощутимого потока тепла от поверхности для Ls 90° (северное лето) в 12, 3, 6 и 9 часов утра (справа34). Указаны средние значения. Цитирование: Bickel, V.T., Valantinas, A. Streaks on martian slopes are dry. Nat Commun 16, 4315 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59395-w
Автор: Bickel, V.T., Valantinas, A. Источник: www.nature.com

Сухая правда Красной планеты

Оказалось, что ни загадочные RSL, ни другие типы полос на склонах не демонстрируют какой-либо явной связи с факторами, которые указывали бы на их водное или ледяное происхождение. Зато обнаружилась другая, весьма четкая корреляция: полосы гораздо охотнее образуются там, где дуют сильные ветры и где активно оседает пыль. А это, знаете ли, весомый аргумент в пользу «сухой» гипотезы.

Так что же это за «ручьи» такие? Исследователи предполагают, что это, скорее всего, результат внезапного соскальзывания тонких слоев пыли и мелкого реголита (поверхностного рыхлого грунта) по крутым склонам. Эдакие мини-лавины из пыли. А что их запускает? Триггеры могут быть разными. Например, обычные полосы чаще встречаются рядом с недавними ударными кратерами — возможно, сейсмические волны от падения метеоритов стряхивают пыль со склонов. А вот более «капризные» RSL, появляющиеся сезонно, чаще находят в местах, где активны пылевые дьяволы (маленькие марсианские смерчи) или случаются камнепады.

«Наше исследование рассмотрело эти особенности, но не нашло доказательств присутствия воды. Наша модель отдает предпочтение сухим процессам формирования», — констатирует Валентинас.

A Изображения MRO CTX обрезаются на небольшие участки и подаются в CNN, которая (B) выдает прогнозы местоположения полос на склонах, их размера и оценки достоверности (истинно положительные результаты, TP, белые рамки). Детектор может пропускать полосы на склонах (ложноотрицательные результаты, FN, желтые) или делать неверные прогнозы (ложноположительные результаты, FP, красные); обратите внимание, как более крупные полосы имеют более крупные ограничивающие рамки. C Производительность детектора на тестовом наборе данных визуализирована слева, показывая полноту, точность и AP, а также пороговое значение оценки 0.8, использованное в этом исследовании. Идентификатор изображения B22_018396_1890_XI_09N320W. Авторские права на необработанное изображение принадлежат NASA/MSSS/ASU. Цитирование: Bickel, V.T., Valantinas, A. Streaks on martian slopes are dry. Nat Commun 16, 4315 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59395-w
Автор: Bickel, V.T., Valantinas, A. Источник: www.nature.com

Что дальше? Меньше романтики, больше прагматизма

Выводы команды Валентинаса и Бикеля, опубликованные в авторитетном журнале Nature Communications, имеют довольно серьезные последствия. Во-первых, они несколько остужают надежды на обнаружение легкодоступных оазисов с жидкой водой на современном Марсе. Конечно, это не значит, что воды на Марсе нет вовсе — мы знаем о наличии водяного льда в полярных шапках и под поверхностью. Но вот с текущими ручьями на склонах, похоже, придется распрощаться.

Во-вторых, это хорошая новость с точки зрения планетарной защиты. Звучит немного странно, да? Позвольте объяснить. NASA и другие космические агентства очень серьезно относятся к риску «заразить» Марс земными микроорганизмами, которые могли бы случайно «приехать» на борту космических аппаратов. Если бы эти полосы действительно были водными потоками, они считались бы потенциально обитаемыми зонами, и к ним пришлось бы относиться с особой осторожностью, возможно, даже избегая их при посадке будущих миссий. Но если это всего лишь сухая пыль, то и риск биологического загрязнения значительно снижается.

«В этом и преимущество подхода с использованием больших данных, — говорит Валентинас. — Он помогает нам исключить некоторые гипотезы еще с орбиты, прежде чем мы отправим аппараты для исследования на месте».

Так что же, марсианская мечта о воде разбилась? Не совсем. Наука — это процесс постоянного уточнения и пересмотра гипотез. Новое исследование не закрывает вопрос о воде на Марсе окончательно, но оно предлагает более прозаичное, зато подкрепленное огромным массивом данных, объяснение одной из его самых интригующих загадок. И это, безусловно, важный шаг вперед в нашем понимании Красной планеты. Возможно, следующие открытия будут не менее захватывающими, просто искать воду (и жизнь) придется другими методами и, возможно, в других местах. А пока что марсианские склоны, похоже, хранят тайны пыльных ветров, а не журчащих ручьев.

Опубликовано: Мировое обозрение Источник