Согласно свидетельствам, собранным несколькими роботизированными орбитальными аппаратами, вездеходами и посадочными аппаратами в течение нескольких десятилетий, ученые понимают, что когда-то Марс был более теплым, водным местом. Но между 4.2 и 3.7 миллиардами лет назад это начало меняться. Когда магнитное поле Марса исчезло, атмосфера медленно начала разрушаться солнечным ветром, оставляя поверхность холодной и сухой и делая невозможным существование воды в жидкой форме.
В то время как большая часть воды планеты сейчас сосредоточена в полярных ледяных шапках, ученые предположили, что некоторые из прошлых вод Марса все еще могли находиться под землей. Благодаря новому исследованию, проведенному группой итальянских ученых, теперь подтверждено, что жидкая вода все еще существует под южной полярной областью Марса. Это открытие положило конец пятнадцатилетней тайне и укрепило потенциал для будущих миссий на Марс.
Недавно в журнале появилось исследование под названием «Радарное доказательство наличия подледниковой жидкой воды на Марсе». Наука. Исследование проводилось под руководством Роберто Орозея из Национального института астрофизики (INAF) в Италии и включало членов Итальянского космического агентства (ASI), Центра наблюдения Земли ESA (ESRIN), а также нескольких обсерваторий, исследовательских институтов и университетов.
До сих пор роботизированные миссии выявили значительные свидетельства прошлой воды на Марсе. К ним относятся высохшие речные долины и гигантские каналы оттока, обнаруженные орбитальными аппаратами, а также свидетельства богатых минералами почв, которые могут образовываться только в присутствии жидкой воды роверами и посадочными машинами. Раннее свидетельство от ЕКА Марс Экспресс Зонд также показал, что на полюсах планеты существует водяной лед и он погружен в слои, вкрапленные пылью.
Однако ученые давно подозревали, что под полярными ледяными шапками может существовать жидкая вода, во многом так же, как считается, что жидкая вода лежит в основе ледников здесь, на Земле. Кроме того, присутствие солей на Марсе может еще больше снизить температуру плавления подземных вод и поддерживать их в жидком состоянии, несмотря на отрицательные температуры, присутствующие как на поверхности, так и под землей.
На протяжении многих лет данные из Марс Экспресс Марс Усовершенствованный радар для подземного и ионосферного зондирования (MARSIS), который использовался для изучения южной полярной области, остался неубедительным. Как и любой проникающий в землю радар, этот инструмент использует радиолокационные импульсы для отображения топографии поверхности и определения свойств материалов, которые лежат под поверхностью.
К счастью, после тщательного анализа исследовательская группа смогла разработать новые методы, которые позволили им собрать достаточно данных с высоким разрешением, чтобы подтвердить наличие жидкой воды под южной ледяной шапкой. Андреа Чичетти, руководитель операций MARSIS и соавтор новой статьи, указала:
«Мы видели намеки на интересные особенности недр в течение многих лет, но мы не могли воспроизвести результат с орбиты на орбиту, поскольку ранее частота дискретизации и разрешение наших данных были слишком низкими. Нам пришлось придумать новый режим работы, чтобы обойти некоторую встроенную обработку и запустить более высокую частоту дискретизации и, таким образом, улучшить разрешение занимаемой площади нашего набора данных: теперь мы видим вещи, которые раньше были просто невозможны ».
Они обнаружили, что южная полярная область состоит из множества слоев льда и пыли на глубину около 1,5 км на участке шириной 200 км и имеет аномальную область шириной 20 км. Как Роберто Орозей, главный исследователь эксперимента MARSIS и ведущий автор статьи, объяснил в недавнем пресс-релизе ЕКА:
«Эта подповерхностная аномалия на Марсе обладает радиолокационными свойствами, соответствующими воде или насыщенным водой осадкам. Это всего лишь одна небольшая учебная зона; Это захватывающая перспектива думать, что таких подземных очагов воды может быть больше в других местах, которые еще предстоит обнаружить ».
Проанализировав свойства отраженных радиолокационных сигналов и учитывая состав слоистых отложений и ожидаемые профили температуры под поверхностью, ученые пришли к выводу, что элемент шириной 20 км является границей между льдом и устойчивым телом жидкой воды. , Чтобы MARSIS мог обнаружить такой участок воды, его толщина должна быть не менее нескольких десятков сантиметров.
Эти данные также открывают возможность существования жизни на Марсе, как сейчас, так и в прошлом. Это основано на исследованиях, которые обнаружили микробную жизнь в озере Восток, которое находится примерно в 4 км (2,5 мили) ниже льда в Антарктиде. Если жизнь может процветать в соленой, подледниковой среде на Земле, то возможно, что они могли бы выжить и на Марсе. Определение, будет ли это так, будет целью существующих и будущих миссий на Марс.
Как Дмитрий Титов, один из Марс Экспресс Исследователь проекта объяснил:
«Большая продолжительность Mars Express и изнурительные усилия, предпринимаемые радиолокационной группой для преодоления многих аналитических задач, позволили достичь этого долгожданного результата, продемонстрировав, что миссия и ее полезный груз все еще имеют большой научный потенциал. Это захватывающее открытие является важным событием для науки о планетах и поможет нам понять эволюцию Марса, историю воды на соседней планете и ее обитаемость ».
Марс Экспресс запущен 2 июня 2003 года и будет отмечать 15 лет на орбите Марса к 25 декабря этого года. В ближайшие годы к нему присоединятся ExoMars 2020 миссия, НАСА Марс 2020 Ровери ряд других научных экспериментов. Эти миссии проложат путь для потенциальной миссии с экипажем, которую НАСА планирует установить к 2030-м годам.
Если на Марсе действительно найдется жидкая вода, она будет способствовать дальнейшим исследованиям и даже постоянному присутствию человека на поверхности. И если на Марсе еще есть жизнь, тщательное изучение его экосистем поможет решить важнейший вопрос о том, как и когда возникла жизнь в Солнечной системе.
