Подземные озера Марса: остатки древнего океана
Открытие и подтверждение подземных озер
В 2018 году ученые совершили новаторское открытие: озеро, скрытое под ледяной поверхностью южного полюса Марса. Это открытие вызвало шквал вопросов о его формировании и точности измерений. Недавнее исследование, опубликованное в Nature Astronomy, не только подтверждает существование этого озера, но и показывает наличие трех дополнительных, более мелких водоемов поблизости.
Исследовательская группа провела обширные радарные измерения региона, добавив 100 новых точек данных к своим первоначальным 29. Эти измерения дают более четкое представление о четырех озерах, которые находятся в миле под поверхностью Марса. Считается, что они содержат соль и осадки, что позволяет им оставаться жидкими даже при низких температурах на южном полюсе Марса.
Последствия для прошлого и настоящего Марса
Открытие этих подземных озер имеет большое значение для нашего понимания прошлого и настоящего Марса. Наличие множества водных объектов на южном полюсе предполагает, что они могут быть остатками древних океанов планеты. Образцы эрозии на поверхности Марса указывают на то, что когда-то вода свободно текла по планете. Наблюдения марсохода Curiosity подтверждают теорию о том, что когда-то Марс был покрыт огромным океаном.
По мере того как климат Марса охлаждался, этот океан замерз бы и в конечном итоге сублимировался, испаряясь из твердого льда в водяной пар без таяния. Водяной пар переместился бы в атмосферу и конденсировался на полюсах, образуя огромные ледяные шапки. Геотермальная энергия растопила бы нижнюю часть этих ледяных шапок, создав грунтовые воды или вечную мерзлоту. Если эта вода достаточно соленая, она могла бы сохраниться в озерах, наблюдаемых сегодня.
Характеристики воды и обитаемость
Вода должна быть чрезвычайно соленой, чтобы оставаться жидкой на южном полюсе Марса, где температура может опускаться до минус 195 градусов по Фаренгейту. Соли и осадки препятствуют замерзанию воды, мешая выравниванию молекул воды, что препятствует кристаллизации.
Однако соли, обнаруженные в марсианской воде, известные как перхлораты, не подходят для потребления человеком. Самый сильный земной грибок может выжить в воде с содержанием перхлората натрия до 23%, в то время как самая выносливая бактерия может переносить только 12% раствор. Чтобы вода оставалась жидкой при экстремальных температурах Марса, потребуется другой тип соли, перхлорат кальция, который еще более токсичен для земных микробов.
На Земле есть свои собственные соленые озера, скрытые под антарктическим льдом, но они не поддерживают обильную жизнь. «В этих соленых бассейнах в Антарктиде не так много активной жизни», — объясняет Джон Приску, эколог из Университета штата Монтана. «Они просто пропитаны солью. И это может быть и [на Марсе]».
Методы исследования и споры
Исследовательская группа использовала усовершенствованный радар для измерения подповерхности и ионосферы Марса (MARSIS) для обнаружения подземных озер. MARSIS посылает радиоволны на поверхность Марса, которые отражаются обратно, когда они сталкиваются с изменениями в составе планеты. Анализ моделей отражения показывает природу материала, от которого отражались волны.
Некоторые ученые по-прежнему скептически относятся к выводам исследования, утверждая, что отражающие пятна могут представлять собой снежную кашу или грязь, а не жидкую воду. Кроме того, существуют расхождения между наблюдениями MARSIS и измерениями из других наборов данных.
Будущие исследования и перспективы
Китайская миссия под названием Tianwen-1 должна выйти на орбиту Марса в феврале 2021 года. Эта миссия может дать новую перспективу наблюдений и прояснить природу подземных озер.
«Я убежден, что на этом месте происходит что-то необычное, что вызывает всплеск отражения», — говорит Али Брамсон, планетолог из Университета Пердью. «Конечно, если у основания полярной шапки есть какое-то странное, переохлажденное, грязное солевое решение, это очень круто».
Открытие подземных озер на Марсе открыло новые пути для научных исследований и предположений. Эти озера могут содержать ключи к древним океанам планеты и потенциалу прошлой или настоящей жизни на Марсе. Дальнейшие исследования и разведка будут иметь решающее значение для раскрытия тайн, окружающих эти интригующие водоемы.
