Геофизики совершили прорыв в изучении Марса

Международная команда геофизиков совершила важнейший прорыв в изучении Красной планеты.

Как передает Day.Az со ссылкой на мировые медиа, используя данные сейсмометра миссии NASA InSight, ученые подтвердили наличие обширного резервуара жидкой воды под поверхностью Марса - на глубине от 5 до 20 километров. Расчеты показывают, что обнаруженных запасов воды достаточно, чтобы покрыть всю планету океаном глубиной до 1,6 км. Это открытие может радикально изменить представление о геологической эволюции планеты и ее потенциальной обитаемости.

Модуль InSight, проработавший на Марсе с 2018 по 2022 год, фиксировал марсотрясения и удары метеоритов, создавая своего рода томографию планеты. Анализ данных трех сейсмических событий - S1000a, S1094b и S1222a - позволил геофизикам из Китайской академии наук, ANU и Университета Милана-Бикокка рассмотреть внутреннюю структуру марсианской коры с высокой точностью.

Ученые выделили три слоя: до 2,6 км - рыхлая смесь базальта, льда и реголита; до 5,4 км - плотные, почти гранитные структуры; на глубине 5,4-8 км - резкое снижение скорости сдвиговых волн, указывающее на насыщенные водой пористые породы. Температура в этом слое колеблется от +10 °C до +30 °C, а давление достигает 70 МПа - условий, достаточных для стабильного существования жидкой воды.

Расчеты показали, что водоносный слой толщиной 2,6 км и пористостью до 30 проц может содержать достаточно воды, чтобы покрыть Марс океаном глубиной 520-780 м. Это почти идеально совпадает с объемом древних океанов, который раньше не удавалось объяснить - испарение в космос и связывание с минералами покрывали лишь часть потерь. Теперь у науки есть новый ответ: вода не исчезла, она ушла вглубь и законсервировалась.

В другом исследовании, проведенном учеными из Беркли, упоминается более глубокий водоносный горизонт - на глубине до 20 км. Там также обнаружены признаки жидкой воды, достаточной, чтобы покрыть планету слоем до 1,6 км. Это дает основания полагать, что марсианская гидросфера куда более активна и глубока, чем предполагалось ранее.

На Земле микробы обитают в подземных резервуарах на глубинах до 5 км. Если условия на Марсе сходны, то глубинные воды могли (и, возможно, могут до сих пор) поддерживать жизнь. Особенно учитывая, что воды изолированы ледяными слоями и защищены от радиации.

"Это настоящая капсула времени - замороженный оазис, который мог сохранять жизнь миллиарды лет", - говорит геофизик и соавтор исследования Хрвое Ткалчич.

Для обнаружения глубинного океана ученые применили два метода: детерминированную инверсию (создание модели из прямых измерений) и байесовский анализ (статистическую оценку наилучших сценариев). Благодаря использованию высокочастотных сигналов (0,25-4 Гц), удалось значительно повысить разрешение данных - сравнимо с переходом от SD к 4K, по словам ведущего автора Вэйцзя Сунь. Эти методы, широко применяемые на Земле в нефтеразведке и гидрогеологии, впервые с такой точностью были использованы для изучения недр другой планеты.

Предполагается, что во времена Ноахианской эры (около 4 млрд лет назад), когда Марс еще имел атмосферу и жидкую воду, многочисленные метеоритные удары создавали трещины в коре. По ним вода могла просочиться вглубь, где сохранялась благодаря высокому геотермальному градиенту. Когда планета остыла, верхние слои замерзли, изолируя водоносные горизонты. Сейчас поверхность Марса - это ледяная пробка, под которой может скрываться целый подземный океан.

Хотя добыча воды с глубины более 5 км - сложнейшая техническая задача, само ее наличие - большой плюс для будущих миссий. Вода - это и источник кислорода, и водородное топливо, и средство поддержания жизнеобеспечения.

Следующие миссии, включая ExoMars и NASA Mars Life Explorer, получат усовершенствованные инструменты - более чувствительные сейсмометры, тепловизоры и бурильные установки. Они смогут проверить, распространена ли жидкая вода по всей планете или ограничена районом Elysium Planitia, где работал InSight.

Если гипотеза о повсеместных водоносных горизонтах подтвердится, это станет фундаментальным поворотом в понимании эволюции Марса. Вода - ключ к прошлому и к будущему присутствию человечества на планете.