|
Подземные воды на Марсе не оправдывают ожиданий
|
|
|
|
Новый анализ сейсмических данных миссии НАСА Mars InSight выявил пару сюрпризов. Первый сюрприз: верхние 300 метров недр под местом посадки около марсианского экватора содержат мало льда или совсем не содержат его. «Мы обнаружили, что кора Марса слабая и пористая. Отложения плохо сцементированы. И льда нет или очень мало, заполняющего поры», — сказал геофизик Вашан Райт из Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего. . Райт и трое его соавторов опубликовали свой анализ в Geophysical Research Letters. «Эти результаты не исключают того, что могут быть зерна льда или маленькие ледяные шарики, которые не скрепляют другие минералы вместе», — сказал Райт. «Вопрос в том, насколько вероятно присутствие льда в такой форме?»
|
|
|
|
Второй сюрприз противоречит ведущей идее о том, что случилось с водой на Марсе. На красной планете в начале своей истории могли быть океаны воды. Многие специалисты подозревали, что значительная часть воды вошла в состав минералов, входящих в состав подземного цемента. «Если вы поместите воду в контакт с горными породами, вы получите совершенно новый набор минералов, таких как глина, поэтому вода не будет жидкостью. Это часть минеральной структуры», — сказал соавтор исследования Майкл Манга из Калифорнийского университета. Беркли. «Есть немного цемента, но скалы не полны цемента».
|
|
|
«Вода также может входить в минералы, которые не действуют как цемент. Но незацементированные подповерхностные слои лишают возможности сохранить записи о жизни или биологической активности», — сказал Райт. Цементы по самой своей природе скрепляют горные породы и отложения, защищая их от разрушительной эрозии. Отсутствие сцементированных отложений указывает на нехватку воды в 300 метрах ниже места посадки InSight вблизи экватора. Средняя температура ниже точки замерзания на экваторе Марса означает, что условия были бы достаточно холодными, чтобы заморозить воду, если бы она там была.
|
|
|
|
Многие планетологи, в том числе Манга, давно подозревали, что марсианские недра заполнены льдом. Их подозрения рассеялись. Тем не менее, на марсианских полюсах остаются большие ледяные щиты и мерзлый подземный лед. «Как ученые, мы сейчас сталкиваемся с лучшими данными, лучшими наблюдениями. И наши модели предсказывали, что на этой широте все еще должен быть мерзлый грунт с водоносными горизонтами под ним», — сказал Манга, профессор и заведующий кафедрой наук о Земле и планетах в Калифорнийском университете. Беркли.
|
|
|
|
Космический корабль InSight приземлился на Elysium Planitia, плоской, гладкой равнине недалеко от марсианского экватора, в 2018 году. Его инструменты включали сейсмометр, который измеряет вибрации, вызванные марсотрясениями и падением метеоритов. Ученые могут связать эту информацию с огромным массивом знаний о поверхности, включая изображения марсианских форм рельефа и данные о температуре. Поверхностные данные предполагали, что недра могут состоять из осадочных пород и потоков лавы. Тем не менее, команде пришлось учитывать неопределенность в отношении свойств недр, таких как пористость и содержание минералов.
|
|
|
|
Сейсмические волны от марсотрясений дают представление о природе материалов, через которые они проходят. Возможные цементирующие минералы, такие как кальцит, глина, каолинит и гипс, влияют на сейсмические скорости. Команда Райта из Scripps Oceanography применила компьютерное моделирование физики горных пород для интерпретации скоростей, полученных из данных InSight. «Мы запускали наши модели по 10 000 раз каждую, чтобы учесть неопределенности в наших ответах», — сказал соавтор Ричард Килберн, аспирант, работающий в лаборатории Scripps Tectonorock Physics Lab, возглавляемой Райтом. Моделирование, показывающее подземную среду, состоящую в основном из несцементированного материала, лучше всего соответствует данным.
|
|
|
|
Ученые хотят исследовать недра Марса, потому что, если на Марсе существует жизнь, она должна быть именно там. На поверхности нет жидкой воды, а подземная жизнь будет защищена от радиации. После миссии по возврату образцов приоритетом НАСА на следующее десятилетие является концепция миссии Mars Life Explorer. Цель состоит в том, чтобы пробурить два метра марсианской коры в высоких широтах для поиска жизни там, где лед, скала и атмосфера сливаются воедино.
|
|
|
|
Уже рассматривается предлагаемая международная роботизированная миссия Mars Ice Mapper, которая поможет НАСА определить потенциальные научные цели для первых пилотируемых миссий на Марс. Океанография Скриппса помогает подготовить молодых ученых к участию в таких миссиях. «Всю свою жизнь я слышал, что Земля может стать непригодной для жизни», — сказал соавтор исследования Джардел Дасент, еще один аспирант лаборатории, которую возглавляет Райт. «Сейчас я в том возрасте, когда могу внести свой вклад в получение знаний о другой планете, которые могут привести нас туда». Это исследование финансировалось Национальным научным фондом, НАСА и программой CIFAR Earth 4D.
|
|
|
|
Источник
|
