Изображение предоставлено NASA / JPL.
Оказывается, что Марс скрывал свою воду под слоем сухого льда. Когда вечная мерзлота рассеивается весной, Марс обнаруживает слой почвы, смешанный с большим количеством водяного льда. В некоторых местах содержание водяного льда составляет более 90% по объему. Зимой вечная мерзлота сухого льда может достигать более метра в толщину.
Космический корабль НАСА «Марс Одиссея» раскрывает новые подробности об интригующем и динамичном характере мерзлых слоев, которые, как известно, доминируют в высоких северных широтах Марса. Последствия имеют отношение к научным стратегиям для будущих миссий в поисках мест обитания.
Датчики нейтронов и гамма-излучения «Одиссея» отслеживают сезонные изменения, поскольку слои «сухого льда» (углекислый газ или снег) накапливаются в течение зимы северного Марса, а затем рассеиваются весной, обнажая слой почвы, богатый водяным льдом - марсианский аналог вечной мерзлоты.
Исследователи использовали измерения марсианских нейтронов в сочетании с измерениями высоты с помощью лазерного высотомера на другом космическом корабле НАСА, Mars Global Surveyor, для мониторинга количества сухого льда во время северной зимы и весеннего сезона.
«Как только слой углекислого газа исчезнет, мы увидим даже больше водяного льда в северных широтах, чем« Одиссея », обнаруженного в прошлом году в южных широтах», - сказал доктор Одиссея Игорь Митрофанов из Российского института космических исследований (IKI), Москва, ведущий автор статья в номере журнала «Наука» от 27 июня. «В некоторых местах содержание водяного льда составляет более 90 процентов по объему», - сказал он. Митрофанов и соавторы использовали изменяющуюся природу рельефа этих регионов, измеренную более 2 лет назад научной группой специалистов по глобальному исследованию лазерных высотомеров, для изучения последствий этих изменений.
Трио инструментов Mars Odyssey, называемое набором гамма-спектрометров, может идентифицировать элементы в верхнем метре (3 фута) или около того поверхности Марса. Лазерный альтиметр Mars Global Surveyor достаточно точен, чтобы отслеживать изменения масштаба сезонной заморозки в масштабе метра, которые могут накапливаться на глубине более метра. Новые результаты показывают корреляцию весной между обнаружением Одиссеей рассеивания углекислого газа в широтах к 65 градусам северной широты и проведением Global Surveyor измерения истончения морозного слоя в предыдущие годы.
«Высокоэнергетический нейтронный детектор Odyssey позволяет нам измерять толщину углекислого газа в более низких широтах, где альтиметр Global Surveyor не обладает достаточной чувствительностью», - сказал Митрофанов. «С другой стороны, нейтронный детектор теряет чувствительность при измерении толщины углекислого газа, превышающей один метр (3 фута), где альтиметр получил достоверные данные. Работая вместе, мы можем исследовать весь спектр скоплений сухого льда ».
«Синергия между измерениями наших двух« глаз в небесах Марса »позволила получить эти новые открытия о природе приповерхностных мерзлых материалов и предлагает привлекательные места для посещения в будущих миссиях, чтобы понять места обитания на Марсе», сказал доктор Джим Гарвин, ведущий ученый НАСА по исследованию Марса.
Другой отчет, который будет опубликован в Журнале геофизических исследований-планет, объединяет измерения Одиссея и Глобального геодезиста, чтобы обеспечить индикацию того, насколько плотно зимний слой углекислого газа или снега упакован в северных широтах, превышающих 85 градусов. Данные Одиссея используются для оценки массы осадка, которую затем можно сравнить с толщиной, чтобы получить плотность. По словам доктора Уильяма Фельдмана из Лос-Аламосской национальной лаборатории, Нью-Мексико, и 11 соавторов, слой сухого льда имеет пушистую текстуру, как недавно выпавший снег. Исследование также показало, что после исчезновения сухого льда оставшаяся поверхность около полюса почти полностью состоит из водяного льда.
«Марс постоянно меняется», - сказал доктор Джеффри Плаут, исследователь проекта Mars Odyssey в Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния. С помощью Mars Odyssey мы планируем исследовать эту динамику в течение дополнительных сезонов, чтобы посмотреть, как зимой накапливается углекислый газ на каждом полюсе взаимодействовать с атмосферой в текущем климатическом режиме ».
Соавторами Митрофанова являются исследователи из Института космических исследований РАН, Москва; MIT, Cambridge, MA; Центр космических полетов имени Годдарда НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд; TechSource, Santa Fe, N.M .; и штаб-квартира НАСА, Вашингтон. Соавторами Фельдмана являются исследователи из Университета штата Нью-Мексико, Лас-Крусес; Корнельский университет, Итака, Нью-Йорк; и обсерватория Юг-Пиренеи, Тулуза, Франция.
JPL управляет миссиями Mars Odyssey и Mars Global Surveyor для Управления космических наук НАСА в Вашингтоне. Исследователи из Университета штата Аризона, Университета Аризоны и космического центра им. Джонсона, Хьюстон, создали и эксплуатируют научные приборы Odyssey. Российское авиационно-космическое агентство поставило детектор нейтронов высокой энергии, а Лос-Аламосская национальная лаборатория поставила нейтронный спектрометр. Центр космических полетов имени Годдарда НАСА поставил лазерный высотомер Global Surveyor. Информация о программе НАСА по исследованию Марса доступна в Интернете по адресу: http://mars.jpl.nasa.gov.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА / JPL
