|
Наличие подземного океана жидкой воды на Марсе
|
|
|
|
Появляется все больше свидетельств того, что под пыльными красными равнинами Марса скрывается тайна, которая может изменить наше представление о красной планете: огромный резервуар жидкой воды, скрытый глубоко в земной коре. Марс покрыт следами древних водоемов. Но загадка о том, куда именно все это делось, когда на планете стало холодно и сухо, давно интересовала ученых.
|
|
|
|
Наше новое исследование, опубликованное в National Science Review, может дать ответ на этот вопрос. Используя сейсмические данные миссии НАСА InSight, мы обнаружили доказательства того, что сейсмические волны замедляются в слое на глубине от 5,4 до 8 километров под поверхностью, что может быть связано с присутствием жидкой воды на этих глубинах.
|
|
|
|
Тайна исчезновения воды
|
|
|
|
Марс не всегда был такой бесплодной пустыней, какой мы видим его сегодня. Миллиарды лет назад, во времена Ноя и Гесперии (от 4,1 до 3 миллиардов лет назад), реки образовывали долины, а озера переливались.
|
|
|
|
По мере ослабления магнитного поля Марса и разрежения его атмосферы большая часть поверхностных вод исчезла. Часть воды улетела в космос, часть замерзла в полярных шапках, а часть была заключена в минералах, где и остается по сей день.
|
|
|
|
|
|
|
Но испарение, замерзание и образование горных пород не могут полностью объяснить количество воды, которая, должно быть, покрывала Марс в далеком прошлом. Расчеты показывают, что "недостающей" воды достаточно, чтобы покрыть планету океаном глубиной не менее 700 метров, а возможно, и до 900 метров.
|
|
|
|
Одна из гипотез заключается в том, что недостающая вода просочилась в земную кору. В эпоху Ноаха Марс подвергся интенсивной бомбардировке метеоритами, которые, возможно, образовали трещины, по которым вода уходила под землю.
|
|
|
|
Глубоко под поверхностью более высокие температуры удерживали бы воду в жидком состоянии — в отличие от замерзших слоев ближе к поверхности.
|
|
|
|
Сейсмический снимок коры Марса
|
|
|
|
В 2018 году посадочный модуль НАСА InSight приземлился на Марсе, чтобы прослушать недра планеты с помощью сверхчувствительного сейсмометра.
|
|
|
|
Изучая особый вид вибрации, называемый "поперечными волнами", мы обнаружили значительную подземную аномалию: слой на глубине от 5,4 до 8 километров, где эти колебания распространяются медленнее.
|
|
|
|
Этот "низкоскоростной слой", скорее всего, представляет собой высокопористую породу, заполненную жидкой водой, как пропитанная губка. Что-то вроде водоносных горизонтов Земли, где грунтовые воды просачиваются в поры горных пород.
|
|
|
|
Мы подсчитали, что в "водоносном слое" на Марсе может содержаться достаточно воды, чтобы покрыть планету в мировом океане глубиной 520-780 метров – в несколько раз больше воды, чем содержится в ледяном покрове Антарктиды.
|
|
|
|
Этот объем соответствует оценкам о "пропаже" воды на Марсе (710-920 млн. м) после учета потерь в космосе, воды, связанной в минералах, и современных ледяных шапок.
|
|
Метеориты и марсотрясения
|
|
|
|
Мы сделали наше открытие благодаря двум падениям метеоритов в 2021 году (названным S1000a и S1094b) и марсотрясению в 2022 году (получившему название S1222a). Эти события вызвали сейсмические волны, прокатившиеся по земной коре, как если бы вы бросили камень в пруд и наблюдали, как распространяются волны.
|
|
|
|
Сейсмометр InSight зафиксировал эти колебания. Мы использовали высокочастотные сигналы от этих событий - представьте, что вы настраиваетесь на четкую радиостанцию высокой четкости — для составления карты скрытых слоев земной коры.
|
|
|
|
Мы рассчитали "функции приемника", которые являются признаками этих волн, когда они отражаются от слоев земной коры, подобно эху, отражающемуся от поверхности пещеры. Эти признаки позволяют нам точно определить границы изменения породы, открывая пропитанный водой слой глубиной от 5,4 до 8 километров.
|
|
|
|
Почему это важно
|
|
|
|
Жидкая вода необходима для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. На Земле микробы процветают в глубоких, заполненных водой горных породах.
|
|
|
|
Может ли подобная жизнь, возможно, остатки древних марсианских экосистем, сохраниться в этих водоемах? Есть только один способ выяснить это.
|
|
|
|
Вода может стать спасательным кругом и для более сложных организмов, таких как будущие исследователи земли. Очищенный, он может служить источником питьевой воды, кислорода или топлива для ракет.
|
|
|
|
Конечно, бурение скважин на километровую глубину на далекой планете - непростая задача. Однако наши данные, собранные вблизи экватора Марса, также указывают на возможность существования других зон, богатых водой, таких как резервуар ледяной грязи на планете Утопия.
|
|
Каковы дальнейшие планы по исследованию Марса?
|
|
|
|
Наши сейсмические данные охватывают только часть Марса. Необходимы новые миссии с сейсмометрами, чтобы составить карту потенциальных слоев воды на остальной части планеты.
|
|
|
|
Будущие марсоходы или буровые установки могут однажды исследовать эти резервуары, анализируя их химический состав на наличие следов жизни. Эти водные зоны также нуждаются в защите от земных микробов, поскольку в них могут обитать представители марсианской биологии.
|
|
|
|
А пока вода приглашает нас продолжать прислушиваться к сейсмическому биению Марса, разгадывая секреты мира, который, возможно, больше похож на Землю, чем мы думали.
|
|
|
|
Источник
|
