Do tej pory badacze Marsa zebrali już wystarczająco dużo danych, aby w przybliżeniu zrekonstruować archeologiczną historię Czerwonej Planety.
Pierwsza znana epoka w historii Marsa - Prenois (4,5 miliarda lat temu) - trwała przez pierwsze pół miliarda lat po ostatecznym uformowaniu się Marsa i pozostawiła po sobie filokrzemiany - krzemiany warstwowe, których przykładem na Ziemi jest w szczególności mika.
Mars na przełomie epoki Prenoe i Noysk.
Do powstania niektórych odkrytych krzemianów warstwowych wymagane były warunki kwaśne, do powstania innych - zasadowe, ale co najważniejsze, minerały te powstają podczas interakcji skał płaszczowych z wodą. Na Ziemi tym razem odpowiada katarchean.
Okres aktywnej aktywności tektonicznej na naszej planecie trwał znacznie dłużej (i trwa do dziś), toteż skały osadowe Catarchean nie przetrwały, gdyż topiły się w kolejnych kataklizmach.
Krater Gusev, era Noisky.
Obecnie uważa się, że wtedy na Ziemi nie było „piekielnego upału”, ale były krajobrazy niegościnnej surowej pustyni ze słabo nagrzewającym się Słońcem (jego jasność była o 25-30% niższa niż współczesna), a dysk księżycowy był wielokrotnie większy.
Płaskorzeźba obu planet przypominała księżycowy krajobraz i składała się wyłącznie z monotonnie ciemnoszarej materii pierwotnej, ale na Ziemi była wygładzana intensywniej z powodu silnych i prawie ciągłych pływowych trzęsień ziemi (wtedy Księżyc znajdował się w odległości zaledwie 17 tysięcy km od Ziemi, teraz - 384,5 tys.).
Film promocyjny:
Według najnowszych danych nawet wtedy na Ziemi istniały morza: hydrosfera zaczęła się formować w ciągu pierwszych 100 milionów lat istnienia planety jako ciało stałe, co nie jest zaskakujące, ponieważ duża ilość wody była zawarta w materii protoplanetarnej. Czasami o tym zapominają i piszą, że oceany powstały tylko przez spadające na Ziemię komety, ale skąd wzięła się woda w kometach?
Morze Hesperii, era Hesperii.
Na Marsie era Prenoe 4 miliardy lat temu stopniowo przeniosła się na erę Noy. Ten okres w historii starożytnego Marsa charakteryzuje się globalną aktywnością wulkaniczną. Wtedy to zaczęły powstawać pierwsze wulkany Tarsis. Na powierzchnię planety i do atmosfery wrzucono ogromną różnorodność związków chemicznych - składników kuchni życia.
Pod względem wulkanizmu Ziemia nie pozostawała w tyle - era Noi odpowiada ziemskiemu Eoarcheanowi, ale najważniejsze jest to, że najstarsze ziemskie stromatolity - skamieniałe produkty działalności zbiorowisk cyjanobakteryjnych - należą do końca tego czasu.
Biorąc pod uwagę bliskość Ziemi i Marsa, nie ma w ogóle znaczenia, czy pojawienie się życia jest przypadkiem, czy wzorem - obie planety z dużym prawdopodobieństwem wymieniły materiał biologiczny podczas uderzenia asteroidy.
3,5 miliarda lat temu na Marsie rozpoczęła się era hesperska, kiedy Mars miał stałą hydrosferę. Północną równinę Czerwonej Planety zajmował wówczas słony ocean o objętości do 15-17 mln km³ i głębokości 0,7-1 km (dla porównania, Ziemski Ocean Arktyczny ma objętość 18,07 mln km³).
Czasami ten ocean rozdzielał się na dwie części. Jeden zaokrąglony ocean wypełniał basen pochodzenia uderzeniowego w regionie Utopia, a drugi, o nieregularnym kształcie, w regionie Marsa na biegunie północnym. Na południowym płaskowyżu było wiele jezior i rzek w umiarkowanych i niskich szerokościach geograficznych oraz lodowce.
Mars miał bardzo gęstą atmosferę, podobną do tej na Ziemi w tamtym czasie, z temperaturami powierzchni sięgającymi 50 ° C i ciśnieniami przekraczającymi 1 atmosferę. Trzy meteoryty pochodzenia marsjańskiego - ALH 84001, Nuckla i Shergotti, w których znaleziono formacje podobne do skamieniałych szczątków mikroorganizmów, zostały wyrzucone z powierzchni Marsa właśnie w erze hesperskiej.
Ziemia i Mars w erze hesperskiej w skali.
2,5 miliarda lat temu proterozoik rozpoczął się na Ziemi, a ziemskie organizmy fotosyntetyczne zaaranżowały katastrofę tlenową dla beztlenowców. W wyniku fotosyntezy rośliny przyswajają dwutlenek węgla z atmosfery i uwalniają tlen. Dzięki nasyceniu powietrza i wody tlenem pojawiły się organizmy tlenowe.
A na Marsie rozpoczęła się era Amazonii. Klimat zaczął się zmieniać katastrofalnie. Miały miejsce najpotężniejsze, ale stopniowo tłumiące globalne procesy tektoniczne i wulkaniczne, podczas których powstały największe marsjańskie wulkany w Układzie Słonecznym, w szczególności Olimp.
Wulkan Olympus.
Charakterystyka samej hydrosfery i atmosfery zmieniała się kilkakrotnie, Ocean Północny pojawiał się i znikał. Katastrofalne powodzie związane z topnieniem kriosfery doprowadziły do powstania ogromnych kanionów: z południowych wyżyn Marsa do doliny Ares wpłynął strumień głębszy od Amazonki, przepływ wody w dolinie Kassey przekroczył 1 miliard m³ / s. Ale z biegiem czasu woda zaczęła znikać - częściowo wyparowała, częściowo zamarzła.
Parujące słone jezioro w kraterze Gusiew, początek ery amazońskiej.
Powodem tego jest niewielka masa planety: energia dla aktywności tektonicznej wyschła do tego czasu, najprawdopodobniej jej ostatnim przejawem była Dolina Marynarska.
Niemniej jednak aktywność wulkaniczna trwała przez pewien czas z powodu radioaktywnego ogrzewania jelit. Dlatego wulkany marsjańskie są tak wysokie: nie było ruchu płyt, a erupcje powtarzały się wielokrotnie w tym samym miejscu.
Pole magnetyczne zniknęło, a atmosfera, już słabo utrzymywana przez słabą grawitację i nie uzupełniana przez erupcje, zaczęła się rozpraszać. Wraz z zanikiem atmosfery efekt cieplarniany zmniejszył się.
Krater Guseva w okresie utraty atmosfery.
Około miliarda lat temu na Ziemi pojawiła się rozmnażanie płciowe, a na Marsie zakończyły się aktywne procesy w litosferze, hydrosferze i atmosferze, które przybrały swój obecny kształt.