|
Водные отражения на Марсе обьяснили
|
|
|
|
Вода есть во многих местах на Марсе, в том числе на большей части обеих полярных шапок — и все в замерзшей форме. Но недавно орбитальный аппарат Европейского космического агентства Mars Express обнаружил яркие отражения под поверхностью марсианских слоистых отложений Южного полюса (SPLD) толщиной 1,4 км из относительно чистого водяного льда. Некоторые ученые интерпретировали наблюдения, полученные с помощью прибора MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), как свидетельство жидкой воды. Дэн Лалич, научный сотрудник Корнельского центра астрофизики и планетологии в Колледже искусств и наук (A&S), сказал, что, хотя такая возможность захватывающая, он и другие исследователи Корнелла утверждают, что сильные отражения не обязательно являются доказательством того, что SPLD содержит жидкая вода.
|
|
|
|
Они придумали альтернативное объяснение, которое они подробно описали в статье «Объяснение ярких радиолокационных отражений под южным полюсом Марса без жидкой воды», опубликованной 26 сентября в журнале Nature Astronomy. Используя компьютерное моделирование, они демонстрируют, что подобные сильные отражения могут создаваться интерференцией между геологическими слоями без жидкой воды или других редких материалов. «Этот результат в сочетании с другими недавними работами ставит под сомнение вероятность обнаружения жидкой воды ниже SPLD», — написала исследовательская группа, в которую входит Александр Хейс, доцент кафедры астрономии, директор CCAPS, директор Центра космических изображений планет. и научный сотрудник факультета Луи Сальваторе '92; и Валерио Поджиали, научный сотрудник CCAPS.
|
|
|
«На Земле такие яркие отражения часто указывают на жидкую воду, даже на погребенные озера, такие как озеро Восток [под поверхностью восточно-антарктического ледяного щита]», — сказал Лалич. «Но на Марсе преобладало мнение, что должно быть слишком холодно для образования подобных озер». Но факт остается фактом, сказал Лалич, что яркое отражение существует и требует объяснения. Лалич использует данные радара для изучения поверхностей планет, и его особенно интересует недавняя эволюция климата Марса. В последнее время он сосредоточился на моделировании радиолокационных отражений от марсианских полярных шапок, что дает ему хорошие возможности для расследования заявлений о жидкой воде на планете.
|
|
|
|
Лалич использовал процедуру одномерного моделирования, обычно используемую для интерпретации наблюдений MARSIS. Он создал модели со слоями, состоящими из четырех материалов — атмосферы, водяного льда, льда из углекислого газа (CO2) и базальта — и присвоил каждому слою соответствующую диэлектрическую проницаемость, внутреннее свойство материала, описывающее его взаимодействие с электромагнитным излучением, проходящим через него. Моделирование с использованием трех слоев — двух слоев CO2, разделенных слоем пылевидного льда — давало такие же яркие отражения, как и реальные наблюдения.
|
|
|
|
«Я использовал слои CO2, встроенные в водяной лед, потому что мы знаем, что он уже существует в больших количествах у поверхности ледяной шапки», — сказал Лалич. «В принципе, однако, я мог бы использовать слои горных пород или даже особенно пыльный водяной лед, и я получил бы аналогичные результаты. Суть этой статьи в том, что состав базальных слоев менее важен, чем толщина слоев и разделение. " Из моделей исследователи определили, что толщина слоев и расстояние между ними оказывают большее влияние на силу отражения, чем состав слоев. Хотя ни одна упрощенная стратиграфия в статье не может объяснить каждое наблюдение, исследователи написали: «Мы показали, что можно создавать яркие отражения без жидкой воды».
|
|
|
|
В 2021 году Лалич участвовал в исследовании, которое показало, что при правильных условиях класс минералов, называемых смектитами, распространенных на Марсе, может давать отражение, подобное тому, которое наблюдается с MARSIS. По словам Лалича, важно выяснить, чем не является жидкая вода на Марсе, потому что ставки очень высоки. «Если есть жидкая вода, — сказал он, — может быть, там есть жизнь, или, может быть, мы могли бы использовать ее для будущих миссий человека на Марс».
|
|
|
|
Жидкая вода также может иметь важные последствия для возраста полярной шапки, внутреннего нагрева Марса и того, как климат планеты развивался в недавнем геологическом прошлом, и Лалич не исключает этого полностью. «Ни одна из проделанных нами работ не опровергает возможное существование там внизу жидкой воды», — сказал Лалич. «Мы просто думаем, что интерференционная гипотеза более согласуется с другими наблюдениями. Я не уверен, что что-либо, кроме учений, может доказать, что какая-либо сторона в этом споре определенно права или неправа».
|
|
|
|
Источник
|
