Сейсмический анализ данных, полученных с посадочного аппарата НАСА InSight, может быть остатком водного прошлого Марса и открывает перспективы для жизни под его поверхностью.
Глубоко под поверхностью Марса находится большой резервуар жидкой воды, свидетельствуют данные сейсмометра, полученного от спускаемого аппарата НАСА InSight. Результаты исследования, опубликованные 12 августа в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, указывают на то, что воды достаточно для того, чтобы заполнить океаны и глобально покрыть Марс на глубину 1-2 километра.
Но этот резервуар мало чем поможет исследователям: Он находится в мизерных трещинах и порах в породе глубоко под корой планеты на глубине от 11,5 км до 20 км под поверхностью.
Это означает, что данный подземный резервуар недоступен - по крайней мере, пока. Однако данное исследование - лучшее на сегодняшний день свидетельство того, что огромные запасы марсианской воды, большая часть которой, как считалось, испарилась в космос миллиарды лет назад, могли уйти под землю, что повышает надежды на поиск жизни.
Это также открывает окно в прошлое планеты, пополняя богатый список доказательств того, что миллиарды лет назад вода в изобилии текла на соседней Земле. Тот ушедший мир был теплее, влажнее и окружен более плотной атмосферой, чем высушенная, замерзшая и измученная радиацией пустошь современного Марса.
Чтобы понять, как исчез тот мир, необходимо более полное понимание марсианского водного цикла. Полезная отправная точка - определить, где находится вода и сколько ее там.
Ученые использовали математическую модель физики горных пород, идентичную методикам, применяемым на Земле для составления карт подземных водоносных горизонтов и нефтяных месторождений. Полученные ими результаты говорят о том, что сейсмические данные InSight лучше всего объясняются слоем трещиноватой магматической породы, насыщенной жидкой водой, находящейся в центре коры планеты.
Во время Ноахийской геологической эпохи на Марсе - с 4,1 до 3,7 миллиарда лет назад, что примерно совпадает с первым зарождением жизни на Земле, - океан, возможно, заполнял треть северного полушария планеты, и условия могли быть пригодными для жизни. На Марсе мог существовать гидрологический цикл, похожий на земной, когда грунтовые воды соединялись с реками, озерами и, возможно, океанами.
Сегодня следы этого водного прошлого можно найти повсюду: в каналах стока, оврагах, высохших руслах рек, минералах и камнях, которые могли образоваться только в присутствии воды.
Но из-за низкой гравитации, отсутствия магнитного поля и яростного солнечного ветра большая часть ранней атмосферы Марса, как считается, улетучилась в космос вместе с большей частью воды. В течение десятилетий единственная вода на Марсе существовала в виде льда, в полярных шапках и под землей.
Однако недавние исследования поставили под сомнение, что Марс потерял так много воды, как считали ученые. Анализ данных, полученных в ходе нескольких полетов на Марс, опубликованный в журнале Science в 2021 году, показал, что более 30 процентов марсианской воды может оставаться в минералах в коре планеты.
В то же время накапливаются данные наблюдений, свидетельствующие о том, что на Марсе имеется значительное количество подповерхностной воды - в жидком виде. В 2018 году исследователи, проанализировавшие данные европейского орбитального аппарата Mars Express, сообщили, что под южной полярной ледяной шапкой находится соленое озеро шириной 20 км. Последующее исследование, проведенное в 2020 году с помощью более совершенных методов, подтвердило это предположение и обнаружило дополнительные соленые участки поблизости. А геологические данные, полученные с помощью Mars Express, намекают на наличие на планете системы подземных вод, которая процветала 3,5 миллиарда лет назад.
Запущенный в мае 2018 года, InSight преодолел 484 миллиона километров до Марса и в ноябре следующего года совершил посадку в Элизиум (Elysium Planitia) шириной 3000 км - равнине, расположенной вдоль экватора и состоящей из речных долин, разломов земной коры и древнего вулканизма. Аппарат был оснащен целым набором приборов и датчиков, предназначенных для исследования недр Марса.
Сверхчувствительный сейсмометр InSight - Сейсмический эксперимент по изучению внутренней структуры (SEIS) французской разработки - позволил получить данные, которые позволили получить новые результаты. Датчик, покрытый куполом и способный улавливать колебания, мягкие, как дуновение ветерка, был размещен на охристой поверхности Марса роботизированным манипулятором посадочного аппарата. Данные собирались с декабря 2018 года до окончания миссии в декабре 2022 года, когда у InSight закончился запас энергии.
Выводы основаны на измерениях плотности слоев горных пород под аппаратом и скорости сейсмических волн, возникающих при марсотрясениях и ударах, когда они проходят через эти породы. Но если динамика коры по всему Марсу одинакова, то в этом резервуаре средней части коры должно быть более чем достаточно воды, чтобы заполнить древние океаны Красной планеты, утверждают авторы.
Как вода оказалась так глубоко в коре, остается неясным, но ее присутствие - еще одно доказательство водного прошлого Марса. Внутренние слои Марса со временем охлаждались. Если вода жидкая сейчас, значит, она была жидкой и в прошлом. Чтобы добраться с поверхности до таких глубин, неглубокая кора также должна была быть теплее.
Кроме того, возникает вероятность того, что глубоко под поверхностью пористые насыщенные породы кишат микробами.
Прикоснитесь к тайнам прошлого, настоящего и будущего - подписывайтесь на канал!
