На поверхности Марса можно увидеть множество оврагов, которые во многом напоминают земные, образованные водными потоками. Ученые-планетологи не уверены, что эти геологические образования возникли в результате таяния ледников, поскольку для поддержания жидкой воды на поверхности Марса давно недостаточно атмосферного давления.
Овраги — одни из самых типичных геологических структур на поверхности Марса, их количество достигает десятков тысяч. Эти образования наиболее часто встречаются в средних и высоких широтах Красной планеты, в то время как в экваториальной зоне они практически отсутствуют. Подобное распределение позволяет предположить, что формирование оврагов связано с талой водой, поскольку в районе экватора условия слишком теплые для существования ледников.
Кроме того, в течение каждого марсианского лета на многих оврагах появляются и со временем увеличиваются в длину темные вертикальные линии. Сохраняется вероятность того, что их создают стекающие потоки очень соленой воды. Впрочем, в последнее время более убедительной считают версию осыпания сухого песка и пыли.
Как бы то ни было, необходимо объяснить происхождение оврагов, поскольку они визуально напоминают результат стекания значительных объемов воды. При этом эти геологические образования относительно молодые – по предварительным оценкам, им не более нескольких миллионов лет. Это и порождает вопросы, так как планетологи знают, что марсианские водоемы высохли миллиарды лет назад. Впоследствии атмосфера стала настолько тонкой, что на ее поверхности не могло скапливаться достаточное количество талой воды: при слишком низком давлении нагрев льда приводит к его немедленному переходу в газообразное состояние — сублимации.
Ученые из Университета Сорбонны, расположенного во Франции, предприняли попытку установить, каким образом подобные овраги могли сформироваться на Марсе в данных условиях. Их гипотезы были недавно изложили в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org. Ученые полагают, что описанный процесс потенциально мог вызвать изменение наклона оси Марса. Известно, что угол наклона этой оси способен изменяться в пределах от 15 до 45 градусов всего за несколько сотен тысяч лет. В настоящее время он немного превышает 25 градусов, однако в недавнем прошлом был значительно больше, что, вероятно, приводило к активному испарению льда на полюсах и формированию ледниковых образований в более южных регионах.
Затем ось начала обратный поворот, и угол её наклона стал меньше. Это привело к тому, что средние широты стали получать больше тепла. Однако, даже под землей не могло образоваться жидкая вода, поскольку тепло, вероятно, не проникало вглубь в достаточном количестве.
По мнению исследователей, наиболее вероятным сценарием является таяние полупрозрачных ледников, содержащих примеси грунта и солей. Планетологи предполагают, что Солнце могло вызывать их плавление следующим образом: частицы грунта, запечатанные внутри ледяной толщи, нагревались и передавали тепло окружающей их замерзшей воде. В результате она испарялась, формируя в леднике локальный парниковый эффект, в котором уже могла сохраняться вода в жидком виде.
Согласно этой гипотезе, она, в конечном итоге, вытекала наружу, преодолевая собственную массу и стекая ручьями по склонам. Однако, даже это кажется ученым маловероятным. Остается лишь предположить, что овраги могли образоваться вовсе не под воздействием воды, а в результате оползней сухого песка и пыли.