Рідка вода або щось інше: вчені виявили наявність підземних "озер" на Марсі

Південний полюс Марса
Фото: Apophis | Крижана шапка, що покриває південний полюс Марса, складається із замороженої води і замороженого вуглекислого газу.

Вчені виявили більше радіолокаційних сигналів, які вказують на наявність підземних "озер" на Марсі, але багато з них знаходяться в надто холодних районах, щоб вода залишалася рідкою.

У 2018 році вчені, що працюють з даними з орбітального апарату Mars Express Європейського космічного агентства, оголосили про дивовижне відкриття: сигнали радару, відбиті від південного полюса Червоної планети, показали наявність рідкого підземного озера. Відтоді отримали ще кілька подібних сигналів, повідомляється на сайті NASA

У новому дослідженні два вчених з Лабораторії реактивного руху NASA у Південній Каліфорнії (JPL) описують виявлення десятків схожих радарних відображень навколо південного полюса після аналізу ширшого набору даних Mars Express, але багато з них знаходяться в областях, які повинні бути занадто холодними, щоб вода залишалася рідкою.

"Ми не впевнені, чи є ці сигнали показниками наявності рідкої води чи ні, але вони, мабуть, набагато поширеніші, ніж виявлені раніше", — говорить Джеффрі Плаут з JPL, який досліджував дані радару MARSIS, встановленого на орбітальному апараті Mars Express. "Або рідка вода є звичайним явищем під південним полюсом Марса, або ці сигнали вказують на щось ще".

Космічний апарат Mars Express
Художня ілюстрація. Орбітальний апарат Mars Express над поверхнею Марса
Фото: Apophis

Радіолокаційні сигнали, спочатку інтерпретовані як рідка вода, були виявлені в районі Марса, відомому як піденнополярні шаруваті відкладення, названому так через які верстви водяного льоду, сухого льоду (замороженого вуглекислого газу) і пилу, які осіли там за мільйони років. Вважається, що ці шари відображають зміну нахилу осі Марса з плином часу, точно так само, як зміни нахилу Землі створювали льодовикові періоди і тепліші періоди протягом всієї історії нашої планети. Коли у Марса був менший осьовий нахил, в цьому регіоні акумулювалися сніг і шари пилу, які у підсумку сформували товстий шаруватий крижаний покрив.

Випромінюючи відбиті від поверхні радіохвилі, вчені можуть заглядати під ці крижані шари, щоб детально їх дослідити. Радіохвилі втрачають енергію, коли проходять через надра планети. Оскільки вони відбиваються назад на орбітальний апарат, вони зазвичай мають слабший сигнал. Але у деяких випадках сигнали, що повертаються з надр цього регіону, були яскравішими, ніж біля поверхні. Деякі вчені інтерпретували ці сигнали як вказівку на присутність рідкої води, яка сильно відбиває радіохвилі.

Плаут і Адітья Хуллер, докторанти Університету штату Арізона, які працювали над дослідженням під час стажування в JPL, не впевнені, про що говорять сигнали. Області, які імовірно містять рідку воду, простягаються на відстань від 10 до 20 кілометрів на відносно невеликому районі південного полюса Марса. Хуллер і Плаут провели ретельний аналіз даних радара MARSIS з усієї південної полярної області Марса.

Аналіз виявив десятки додаткових яскравих радарних відображень у набагато більшому діапазоні площ і глибин, ніж будь-коли раніше. У деяких місцях озера перебували менше ніж за 3 кілометри від поверхні, де температура, за оцінками, становить мінус 63 градуси за Цельсієм — тут настільки холодно, що вода могла б замерзнути, навіть якби вона містила солоні мінерали, відомі як перхлорати, які можуть знизити температуру замерзання води.

Південний полюс Марса карта
Кольоровими точками позначені місця, де орбітальний апарат Mars Express помітив яскраві радарні відображення на південній полярній шапці Марса.
Фото: Apophis

Хуллер у своїй роботі використовував дослідження, в якому вчені розрахували кількість тепла, необхідне для танення підземного льоду в цьому регіоні, виявивши, що тільки недавній вулканізм під поверхнею може пояснити потенційну присутність рідкої води під південним полюсом.

"Вчені виявили, що для того, щоб вода залишалася рідкою, потрібне подвоєння імовірного марсіанського геотермального теплового потоку", — говорить Хуллер. "Один з можливих способів отримати таку кількість тепла — вулканізм. Однак насправді ми не бачили жодних переконливих доказів недавнього вулканізму на південному полюсі, тому здається малоймовірним, що вулканічна активність дозволила б підземній рідкій воді бути присутньою у всьому цьому регіоні".

Чим пояснюються яскраві радарні відображення, якщо це не рідка вода? Вчені не можуть сказати напевно. Але під час дослідження двоє вчених створили детальну карту регіону, яка містить ключі до історії клімату Марса, включаючи роль води в її різних формах.

"Наше картографування наближає нас на кілька кроків до розуміння масштабів і причин цих загадкових радарних відображень", — говорить Плаут.