Жидкая вода или что-то другое: ученые обнаружили наличие подземных "озер" на Марсе

В 2018 году ученые, работающие с данными с орбитального аппарата Mars Express Европейского космического агентства, объявили об удивительном открытии: сигналы радара, отраженные от южного полюса Красной планеты, показали наличие жидкого подземного озера. С тех пор было получено еще несколько подобных сигналов, сообщается на сайте NASA

В новом исследовании два ученых из Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии (JPL) описывают обнаружение десятков похожих радарных отражений вокруг южного полюса после анализа более широкого набора данных Mars Express, но многие из них находятся в областях, которые должны быть слишком холодными, чтобы вода оставалась жидкой.

"Мы не уверены, являются ли эти сигналы показателями наличия жидкой воды или нет, но они, по-видимому, гораздо более распространенные, чем обнаруженные ранее", — говорит Джеффри Плаут из JPL, который исследовал данные радара MARSIS, установленного на орбитальном аппарате Mars Express. "Либо жидкая вода является обычным явлением под южным полюсом Марса, либо эти сигналы указывают на что-то еще".

Радиолокационные сигналы, первоначально интерпретированные как жидкая вода, были обнаружены в районе Марса, известном как Южнополярные слоистые отложения, названном так из-за чередующихся слоев водяного льда, сухого льда (замороженного углекислого газа) и пыли, которые осели там за миллионы лет. Считается, что эти слои отражают изменение наклона оси Марса с течением времени, точно так же, как изменения наклона Земли создавали ледниковые периоды и более теплые периоды на протяжении всей истории нашей планеты. Когда у Марса был меньший осевой наклон, в этом регионе аккумулировались снег и слои пыли, которые в конечном итоге сформировали толстый слоистый ледяной покров.

Излучая радиоволны отраженные от поверхности, ученые могут заглядывать под эти ледяные слои, чтобы детально их исследовать. Радиоволны теряют энергию, когда проходят через недра планеты. Поскольку они отражаются обратно на орбитальный аппарат, они обычно имеют более слабый сигнал. Но в некоторых случаях сигналы, возвращающиеся из недр этого региона, были ярче, чем у поверхности. Некоторые ученые интерпретировали эти сигналы как указание на присутствие жидкой воды, которая сильно отражает радиоволны.

Плаут и Адитья Хуллер, докторанты Университета штата Аризона, которые работали над исследованием во время стажировки в JPL, не уверены, о чем говорят сигналы. Области, предположительно содержащие жидкую воду, простираются на расстояние от 10 до 20 километров в относительно небольшом районе южного полюса Марса. Хуллер и Плаут провели тщательный анализ данных радара MARSIS из всей южной полярной области Марса.

Анализ выявил десятки дополнительных ярких радарных отражений в гораздо большем диапазоне площадей и глубин, чем когда-либо прежде. В некоторых местах озера находились менее чем в 3 километрах от поверхности, где температура, по оценкам, составляет минус 63 градуса по Цельсию – здесь настолько холодно, что вода могла бы замерзнуть, даже если бы она содержала соленые минералы, известные как перхлораты, которые могут снизить температуру замерзания воды.

Хуллер в своей работе использовал исследование, в котором ученые рассчитали количество тепла, необходимое для таяния подземного льда в этом регионе, обнаружив, что только недавний вулканизм под поверхностью может объяснить потенциальное присутствие жидкой воды под южным полюсом.

"Ученые обнаружили, что для того, чтобы вода оставалась жидкой, потребуется удвоение предполагаемого марсианского геотермального теплового потока", — говорит Хуллер. "Один из возможных способов получить такое количество тепла — вулканизм. Однако на самом деле мы не видели каких-либо убедительных доказательств недавнего вулканизма на южном полюсе, поэтому кажется маловероятным, что вулканическая активность позволила бы подземной жидкой воде присутствовать во всем этом регионе".

Чем объясняются яркие радарные отражения, если это не жидкая вода? Ученые не могут сказать наверняка. Но в ходе исследования двое ученых создали подробную карту региона, которая содержит ключи к истории климата Марса, включая роль воды в ее различных формах.

"Наше картографирование приближает нас на несколько шагов к пониманию масштабов и причин этих загадочных радарных отражений", — говорит Плаут.