Это странное явление впервые было обнаружено специалистами NASA благодаря космическим аппаратам Viking, проводивших съемки планеты в 1970-х годах. Уже тогда ученые задумались о том, почему на севере Марса расположены относительно недавно возникшие гладкие и низкие равнины, тогда как рельеф южного полушария сложился довольно давно и представляет собой гористую местность, изрытую кратерами.

Тупик стал очевиден 20 лет назад, когда пробы, сделанные модулем Global Surveyor, показали, что на юге кора планеты намного толще, чем на севере, и, кроме того, выяснилось, что в южном полушарии, в отличие от северного, фиксируются магнитные аномалии.

Причиной тому могли быть либо какие-то процессы, связанные с внутренней структурой планеты, либо столкновение, которое произошло очень давно.

Теперь теория о том, что причина необычной аномалии кроется в столкновении с огромным астероидом, случившемся 3,9-4,5 млрд лет назад, подкрепилась данными компьютерного моделирования, проведенного двумя группами исследователей. А в результате третьего исследования удалось установить объект на поверхности Марса, который – теперь об этом можно говорить совершенно определенно, – является кратером от самого мощного столкновения, которое когда-либо доводилось переживать планетам Солнечной системы. Своими размерами этот огромный котлован в четыре раза превышает крупнейший из ранее известных.

Результаты последних исследований, проведенных специалистами Массачусетского технологического института и экспертами NASA, позволяют утверждать, что гигантская котловин, которую иногда ее называют котловиной Бореалиса, занимающая около 40% поверхности Марса, – то, что осталось от мощнейшего столкновения, произошедшего на ранних этапах формирования Солнечной системы. Астероид, врезавшийся в Марс, был размером с Азию, Европу и Австралию, вместе взятые.

Планетологи из Университета Калифорнии, Санта-Круз, которые принимали участие в разработке обеих компьютерных моделей, м статья которых вышла в журнале Nature, пришли к такому же выводу. По их расчетам, когда-то Марс столкнулся с объектом размером с половину или две третьих Луны, который упал на «красную планету» под углом от 30 до 60 градусов, в результате чего возник огромный овальный котлован.

«Это очень старая идея, но раньше никто не делал числовых расчетов, чтобы узнать, что случилось бы, если бы большой астероид действительно врезался в Марс, – говорит доктор Фрэнсис Ниммо, один из авторов исследования. – Столкновение должно было быть достаточно сильным, чтобы затронуть почти половину поверхности планеты, но не таким мощным, чтобы расплавить все вокруг».

Энергия столкновения могла в миллионы или даже миллиарды раз превышать энергию атомной бомбы, сброшенной на Нагасаки, говорит другой член группы, доктор Крейг Эньор из лондонского Университета королевы Мэри. «Если атомная бомба может уничтожить все вокруг на расстоянии нескольких десятков миль, то это столкновение полностью изменило половину поверхности планеты, пространство протяженностью в тысячи миль», – отмечает он..

Группа Ниммо построила двухмерную компьютерную модель, имитирующую столкновение. Трехмерная модель, но в меньшем разрешении, была разработана группой под руководством Маргариты Мариновой и Оудеда Ааронсона, специалистов Калифорнийского технологического института, работавших в сотрудничестве с коллегами из Калифорнии.

«Эти два подхода дополняют друг друга. При сложении их вместе получается полная картина, – говорит Ниммо. – Двухмерная модель выполнена с высоким разрешением, но по ней можно увидеть удар только в вертикальной плоскости. Трехмерная модель позволяет увидеть, что происходило и в других плоскостях, но разрешение здесь ниже, поэтому невозможно понять, что случилось с корой Марса».

Волны от столкновения разнеслись по всей планете и повредили кору на противоположном полушарии, что привело к изменениям в магнитном поле. Рассчитанные с помощью компьютерных моделей изменения согласуются с теми магнитными аномалиями в южном полушарии, которые были зафиксированы на практике. Кроме того, новая кора, в северных низинах, возможно, сформировалась в результате удара из нижних слоев расплавленной марсианской мантии, и поэтому она может отличаться от коры в южном полушарии.

Большинство марсианских метеоритов, вероятно, является осколками коры северного полушария, считает Ниммо.

Авторы исследования также предполагают, что приблизительно в то же время произошло столкновение Земли с неизвестным небесным телом, в результате которого возникла Луна.

По мнению ученых, в те времена, когда Солнечная система еще не обрела привычный нам вид, кроме марсианского, могли произойти еще одно или два более мощных столкновения.

Существует спорная теория, согласно которой один такой удар пришелся на самую близкую к Солнцу планету – Меркурий. Другое столкновение – и этот факт принимают большинство специалистов, – пережила Земля. Эксперты говорят, что она столкнулась с планетой такой же большой, как Марс, в результате чего земная кора расплавилась, а ее фрагменты были выброшены в космос. Некоторые из них там «встретились», образовав Луну.

И в случае с Землей, и в случае с Марсом сила удара была так велика, что на обеих планетах сих пор сохранились следы этого события.

Реконструировать внешний вид астероидов-пришельцев и вычислить силу удара можно только с помощью косвенного анализа, например, изучая фрагменты горных пород, привезенных с Луны астронавтами космического корабля Apollo.

Новое исследование пополнило список тех мощнейших «космических столкновений», в результате которых, как было доказано в прошедшие несколько десятилетий, обрели свою нынешнюю форму планеты и спутники Солнечной системы.

«На ранних этапах своего существования Солнечная система была очень опасным местом для планет, – говорит член научной группы Массачусетского института технологий доктор Джеффри Эндрюс-Ханна, проводивший свое исследование с профессором Марией Цубер и Брюсом Банердтом из Лаборатории реактивного движения NASA. – Но не будь подобных столкновений, планеты не были бы такими, какими мы знаем их сейчас».

Кратер, возникший от столкновения Марса с астероидом, достигает почти 8,5 тысяч километров в ширину и 10,5 тысяч километров в длину. Он в четыре раза больше, чем второй по размеру кратер на Марсе – Бассейн Эллады, – и чем котлован Южный Полюс-Эйткен на Луне.

«Главный вывод нашего исследования следующий: северные низины на самом деле имеют эллиптическую форму и напоминают меньшие по размеру кратеры, такие как Эллада и Южный Полюс-Эйткен», – заключил ученый.