Mokslininkai nustatė, kad senovės Marso ežerai galėjo išlikti dešimtmečius nepaisant stingdančios oro temperatūros. Naudodami naujai pritaikytą klimato modelį, tyrėjai parodė, kad plonas, sezoninis ledas galėjo sulaikyti šilumą ir apsaugoti skystą vandenį po juo..Šie ežerai galėjo švelniai tirpti ir vėl užšalti kiekvienais metais, niekada neužšaldami iki dugno. Ši idėja padeda išspręsti seniai slypinčią paslaptį apie tai, kaip Marse yra tiek daug vandens įrodymų, bet nėra šilto klimato požymių.
Net ir šaltame klimate senovės Marse po plonu sezoniniu ledu galėjo būti stabilių ežerų. Tas ledinis „dangtis“ galėjo dešimtmečius išsaugoti skystą vandenį, pakeisdamas mokslininkų požiūrį į Marso vandeningą praeitį. Nuotrauka: AI/ScienceDaily.com
Maži ežerai ankstyvajame Marse galėjo išlikti skysti dešimtmečius, nors vidutinė oro temperatūra buvo gerokai žemesnė už nulį. Nauji tyrimai rodo, kad vien šaltos sąlygos negalėjo užkirsti kelio ilgalaikiam paviršinio vandens buvimui Raudonojoje planetoje.
Rice universiteto tyrėjai, naudodami Marsui modifikuotą klimato modelį, ištyrė, ar ežerai galėjo išlikti tokiose vietose kaip Gale krateris netoli planetos pusiaujo. Jų rezultatai rodo, kad ežerai galėjo išlikti skysti po plonu sezoninio ledo sluoksniu dešimtmečius ir galbūt ilgiau, jei bendros klimato sąlygos išliko stabilios.
Šis atradimas padeda atsakyti į seniai Marso tyrimuose nagrinėtą klausimą. Visoje planetoje egzistuoja tekančio ar stovinčio vandens suformuoti geologiniai dariniai, tačiau daugelis klimato modelių rodo, kad ankstyvasis Marsas turėjo būti per šaltas, kad jame būtų skysto vandens.
Tyrimas, paskelbtas „AGU Advances“, pateikia naują paaiškinimą, kaip ežerai galėjo egzistuoti be šilto klimato ir kodėl senovės Marso ežerų dugnai šiandien atrodo taip gerai išsilaikę.
„Matydama senovės ežerų baseinus Marse be aiškių storo, ilgai išsilaikiusio ledo įrodymų, suabejojau, ar tie ežerai galėjo išlaikyti vandenį ilgiau nei vieną sezoną šaltame klimate“, – sakė Rice universiteto magistrantė ir pagrindinė tyrimo autorė Eleanor Moreland. „Kai mūsų naujas modelis pradėjo rodyti ežerus, kurie gali išsilaikyti dešimtmečius tik su plonu, sezoniškai atsirandančiu ledo sluoksniu, buvo įdomu sužinoti, kad pagaliau galime turėti fizinį mechanizmą, kuris atitiktų tai, ką šiandien matome Marse.“
Žemės klimato įrankiai panaudoti Marse
Norėdama ištirti problemą, komanda pritaikė klimato modeliavimo sistemą, vadinamą „proxy system modeling“. Šį metodą iš pradžių sukūrė Žemės klimato tyrėja Sylvia Dee, norėdama rekonstruoti senovės klimatą naudodama netiesioginius rodiklius, tokius kaip medžių rievės ar senovinio ledo bandiniai.
Marse nėra medžių ir kitų įprastų klimato žymenų, todėl tyrėjai rėmėsi Marso marsaeigių surinktais duomenimis. Uolienų formacijos ir mineralų telkiniai buvo klimato įrašų pakaitalai, leidžiantys komandai daryti išvadas apie praeities sąlygas.
Per kelerius metus tyrėjai modifikavo ežero modelį, kad jis atspindėtų Marsą tokį, koks jis buvo maždaug prieš 3,6 milijardo metų. Jie atsižvelgė į tokius veiksnius kaip silpnesnė Saulės šviesa, anglies dioksido turtinga atmosfera ir planetai būdingi sezoniniai skirtumai.
Naudodama naują „Lake Modeling on Mars with Atmospheric Reconstructions and Simulations“ (LakeM2ARS) modelį, komanda atliko 64 bandymų scenarijus, pagrįstus NASA marsaeigio „Curiosity“ matavimais Gale krateryje ir esamomis Marso klimato simuliacijomis.
Kiekvienas scenarijus imitavo hipotetinį ežerą kraterio viduje 30 Marso metų arba apie 56 Žemės metus. Tai leido tyrėjams patikrinti, ar ežerai realiai gali išlikti skysti esant skirtingoms sąlygoms.
„Buvo smagu atlikti minties eksperimentą, kaip Žemei sukurtas ežero modelis galėtų būti pritaikytas kitai planetai, nors šis procesas pareikalavo daug derinimo, kai turėjome keisti, tarkime, gravitaciją“, – sakė Sylvia Dee, tyrimo bendraautorė.
„Mus nustebino ir padrąsino tai, kaip jautriai modelis reagavo į tokius parametrus kaip atmosferos slėgis ir temperatūros sezoniškumas. Tai rodo, kad pasitelkus šiek tiek kūrybiškumo ir eksperimentuojant, Žemės modeliai gali sudaryti realistiškus klimato scenarijus Marsui.“
Plonas ledas kaip natūralus izoliatorius
Modeliacijos davė skirtingus rezultatus, priklausomai nuo sąlygų. Kai kuriais atvejais ežerai šaltuoju metų laiku užšaldavo visiškai. Kitais atvejais vanduo išlikdavo skystas po plona ledo danga, o ne visiškai užšaldavo.
Tas plonas ledas atliko lemiamą vaidmenį. Jis veikė kaip izoliacinė danga, ribojanti garavimą ir vandens netekimą, tuo pačiu leisdama saulės šviesai šildyti ežerą šiltuoju metų laiku.
Dėl šio sezoninio ciklo kai kurių modeliuotų ežerų gylis per dešimtmečius beveik nepakito. Tai rodo, kad jie galėtų išlikti stabilūs ilgą laiką, net kai vidutinė oro temperatūra laikytųsi žemiau nulio.
„Ši sezoninė ledo danga elgiasi kaip natūrali ežero antklodė“, – teigė Kirsten Siebach, Žemės, aplinkos ir planetų mokslų docentė ir tyrimo bendraautorė.
Ji žiemą izoliuoja vandenį, o vasarą ištirpsta, sakė Siebach. „Kadangi ledas yra plonas ir laikinas, jis palieka mažai įrodymų, ir tai galėtų paaiškinti, kodėl marsaeigiai nerado aiškių daugiamečio ledo ar ledynų požymių Marse“, – sakė ji.
Permąstant vandenį šaltame Marse
Rezultatai rodo, kad ankstyvajame Marse galėjo būti ilgalaikiai ežerai, kuriems nereikėjo nuolat šiltų sąlygų. Tai meta iššūkį ankstesnėms prielaidoms, kad paviršinis vanduo Marse būtų įmanomas tik ilgais šiltais laikotarpiais.
Jei ežerus saugotų sezoninis ledas, o ne būtų palaidoti po storu nuolatiniu ledu, daugelį mįslingų Marso ypatybių būtų lengviau paaiškinti. Išsaugotos pakrantės, sluoksniuotos nuosėdos ir mineralų telkiniai gali atspindėti stabilius ežerus, kurie išliko nepaisant šalto klimato.
Ką tai reiškia būsimiems Marso tyrimams
Tyrėjai planuoja pritaikyti „LakeM2ARS“ modelį kitiems Marso baseinams, kad išsiaiškintų, ar panašūs ežerai galėjo egzistuoti ir kitur planetoje. Jie taip pat nori ištirti, kaip atmosferos sudėties ar gruntinio vandens srauto pokyčiai laikui bėgant galėjo paveikti ežero stabilumą.
„Jei panašūs modeliavimo rezultatai atsirastų visoje planetoje, tai patvirtintų idėją, kad net gana šaltame ankstyvajame Marse ištisus metus galėtų būti skystas vanduo – pagrindinis ingredientas, kad aplinka būtų tinkama gyvybei“, – sakė Morelandas.
Šį tyrimą rėmė Rice fakulteto iniciatyvos fondas ir Kanados kosmoso agentūra.
Eleanor L. Moreland, Sylvia G. Dee, Yueyang Jiang, Grace Bischof, Michael A. Mischna, Nyla Hartigan, James M. Russell, John E. Moores, Kirsten L. Siebach. Seasonal Ice Cover Could Allow Liquid Lakes to Persist in a Cold Mars Paleoclimate. AGU Advances, 2025; 7 (1) DOI: 10.1029/2025AV001891
Rice University. „Mars’ water mystery may have a simple ice answer.“ ScienceDaily. ScienceDaily, 6 February 2026. <www.sciencedaily.com / releases / 2026 / 02 / 260204121552.htm>.