Геологи порівняли водні басейни Марса і Землі і, провівши топографічний аналіз, дійшли висновку, що річки Червоної планети були ширшими за земні. Також вони знайшли свідчення того, що навіть без більшої частини атмосфери, віднесеної сонячним вітром 3,5 мільярд років тому, на поверхні Марса як і раніше протікали рясні водні потоки, які відновлювалися з перервами в період від 3,6 до 1 мільярда років тому. Стаття опублікована в
На знімках з Марса можна побачити, що його поверхня всіяна руслами, які являють собою залишки розгалуженої системи струмків і річок. Русла цих річок служать багатим джерелом інформації про воді та клімат стародавнього Марса, що проходила через них. Наприклад, ширина і крутизна русла річки і розмір гравію дозволяють зрозуміти силу потоків води. Визначення параметрів таких річок - одне із завдань при створенні моделей еволюції клімату планети.
Сьогодні у вчених немає повного розуміння того, як змінювався марсіанський клімат мільярди років тому. Вважається, що в пізні періоди історії Марса (Гесперійський і Амазонійський), коли атмосфера стала тонкою, опади могли випадати тільки в декількох місцях або їх вже зовсім не було. При цьому вода все ж могла утворюватися: наприклад, при падінні астероїдів, що викликали танення льоду і вивільнення підземних джерел. Однак дослідження відкладень ровером «К'юріосіті» показує, що для створення існуючих русел потрібно більше води, ніж могло б з'явитися через падіння астероїдів. При цьому у відкладень стародавніх річок і озер відзначаються риси формування в пізню стадію клімату, яка була сухою або мала короткі вологі періоди. Таке протиріччя ускладнює моделювання клімату Марса.
Прагнучи зрозуміти походження марсіанських опадів, вчені з Чиказького університету проаналізували фотографії з глобальної бази даних віроподібних алювіальних відкладень і дельт, а також цифрові моделі місцевості, створені на основі знімків камери HiRISE, встановленої на борту космічного апарату Mars Reconnaissance Orbiter. Загалом вчені проаналізували понад 200 стародавніх марсіанських русел, що охоплюють понад мільярд років. Вчені масштабували розміри русел стародавніх річок Марса, використовуючи їх як непрямий показник утворення водних потоків у минулому, а потім порівнювали з руслами річок Землі з великої бази даних річок і водних басейнів США. Також дослідники розрахували інтенсивність перебігу річок з використанням декількох методів, включаючи аналіз розмірів річкових русел. У річкових басейнах, за якими є найбільша кількість даних, річки Марса опинилися приблизно в два рази ширше, ніж на Землі. А між 3,6 і 1 мільярдом років і, ймовірно, навіть після 1 мільярда років тому клімат періодично ставав вологим - тоді водний потік щодня міг становити від 3 до 20 кілограмів на квадратний метр.
Крім цього вчені з'ясували, що річки пізньої стадії клімату стали формуватися нижче, а їх поширення було сильно обмежено за широтами, що узгоджується з моделями клімату, де тиск повітря після втрати атмосфери впав менше 1 бару. Це важливо, оскільки багато інших моделей при формуванні річок враховують тиск більше 1 бару. Крім того, глибока річкова ерозія пізньої стадії Гесперійського періоду включала в себе невеликі річки, які були більш сконцентровані на місцевості, ніж регіональні річкові мережі більш ранньої стадії, що охоплювали всю планету. Рух води відбувався по всій планеті і не був короткочасним або локальним явищем. Одним з можливих пояснень конфлікту між повільним видаленням атмосфери на пізній стадії і високими річковими стоками може бути те, що клімат був обумовлений одним або кількома природними механізмами, що викликали сильне потепління при низькому тиску. Наприклад, парниковим ефектом від рясного танення льодовиків. Якщо дати існування цих масивних річок вірні, то, за словами дослідників, можна припустити, що атмосфера пізньої стадії Марса зникла швидше, ніж розраховувалося раніше. Або, можливо, існували інші кліматичні фактори опадів в умовах низької атмосфери. Отримані результати накладають нові обмеження при розробці моделей еволюції клімату Марса.
Раніше вчені не раз повідомляли про існування води на Марсі в минулому. Наприклад, вчені дійшли висновку, що борозни на кам'яних плитах, виявлені «К'юріосіті», можуть бути залишилися після випаровування води грязьовими тріщинами. Крім цього вчені виявили на південному полюсі Марса підлідну водойму.