Искусственный интеллект исключил наличие на Марсе жидкой воды

Загадочные темные и светлые полосы на марсианских склонах, которые ученые десятилетиями принимали за следы потоков воды, образуются без ее участия. Сделать такой вывод позволил искусственный интеллект, обработавший десятки тысяч снимков поверхности, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications.

Еще в 1977 году наблюдения американских миссий Viking позволили впервые обнаружить на Марсе странные борозды — линии, встречающиеся на склонах и стенках кратеров, которые ведут вниз, отличаются оттенком, и потому сразу привлекли внимание ученых.

Темные полосы появляются, как правило, в случайных местах и исчезают на масштабе лет или десятилетий. Среди похожих образований — «повторяющиеся линии на склонах» (recurring slope lineae, RSL — темные потоки, распространенные вдоль марсианских склонов) — впервые открытые в 2011 году, чаще встречаются в горных, южных регионах. До последнего времени у ученых не было точного ответа на вопрос о причинах происхождения этих борозд, однако самой привлекательной оставалась «влажная» версия. Она допускает, что линии образуются сезонно — при таянии грунтовых льдов, при участии атмосферных осадков, либо это признак наличия постоянных источников жидкой воды (возможно, с растворенными солями), когда вода устремляются вниз по склонам, оставляя характерные борозды.

Другая версия — сухая, предполагает образование линий без участия воды, в следствие скатывания камней, действия ветра и оползней пыли. Распределение этих полос и их появление на Марсе тщательно изучается, и до последнего времени их наличие было главным аргументом в пользу того, что на Марсе до нашей эпохи сохранились источники жидкой воды.

Для исключения одной из версий ученые под руководством Адомаса Валантинаса из Брауновского университета (США) применили технологии искусственного интеллекта и машинное обучение. Обучив нейросеть на известных фотографиях полос на склонах, ученые проанализировали с помощью ИИ свыше 86 тыс. детальных снимков марсианской поверхности и получили первую в своем роде карту распределения этих полос на поверхности планеты, всего свыше 500 тыс. — 484 тыс. темных полос и 13 тыс. светлых. Выяснилось, что 89% всех светлых и 90% темных полос расположены севернее экватора и встречаются с плотностью в среднем одна штука на 0,1 кв. км поверхности.

«Получив такую глобальную карту, мы могли сравнить ее с данными и каталогами по другим параметрам, таким, как температура, скорость ветра, увлажнение, частота каменных обвалов и другим факторам, — пояснил Валентин Биккель, соавтор работы из Университета Берна. — Затем мы смогли поискать корреляции между сотнями тысяч примеров, чтобы лучше понять условия, при которых формируются эти образования».

Такой геостатистический анализ позволил сделать вывод, что образованию борозд на склонах не сопутствуют факторы, предполагающие «влажную» версию — такие, как определенная ориентация склонов, высокий разброс температур или высокая влажность. Наоборот, данные указали, что образованию всех подобных линий больше способствуют такие факторы, как сильные ветры и высокие темпы отложения пыли — то есть, указывающие на «сухое» объяснение.

Выяснилось, что линии наиболее часто образуются, когда свежие слои налетевшей пыли скользят вниз по склонам, образуя области более темного или светлого оттенка. При этом линии на склонах чаще образуются на стенках молодых кратеров, где ударные волны могут провоцировать пыль к сползанию вниз.

Повторяющиеся линии на склонах (RSL) обычно появляются в районах, где часты камнепады или так называемые «пылевые дьяволы» — небольшие смерчи.

«Важный фокус марсианских исследований связан с пониманием современных процессов на Марсе — включая возможное наличие жидкой воды на поверхности, — пояснил Валантинас. — Наше исследование оценило эти феномены и не нашло указаний на воду. Наша модель указывает на сухие процессы образования».