|
Жидкая вода под южной полярной шапкой Марса
|
|
|
|
Международная группа исследователей обнаружила новые доказательства возможного существования жидкой воды под южной полярной ледяной шапкой Марса. Исследователи под руководством Кембриджского университета использовали измерения формы верхней поверхности ледяной шапки с помощью лазерного альтиметра космического корабля, чтобы определить тонкие закономерности ее высоты. Затем они показали, что эти модели соответствуют предсказаниям компьютерной модели о том, как масса воды под ледяной шапкой повлияет на поверхность. Их результаты согласуются с более ранними измерениями радара, проникающего в лед, которые первоначально были интерпретированы так, чтобы показать потенциальную область жидкой воды подо льдом. Были споры по поводу интерпретации жидкой воды только на основе данных радара, при этом некоторые исследования предполагают, что радиолокационный сигнал не связан с жидкой водой.
|
|
|
|
Результаты, опубликованные в журнале Nature Astronomy, представляют собой первое независимое доказательство, основанное на данных, отличных от радара, о том, что под южной полярной ледяной шапкой Марса есть жидкая вода. «Сочетание новых топографических данных, результатов нашей компьютерной модели и данных радара делает гораздо более вероятным, что сегодня на Марсе существует по крайней мере одна область подледниковой жидкой воды, и что Марс все еще должен быть геотермально активным, чтобы поддерживать вода под жидкостью ледяной шапки», — сказал профессор Нил Арнольд из Кембриджского института полярных исследований Скотта, который руководил исследованием.
|
|
|
Как и Земля, Марс имеет толстые водяные ледяные шапки на обоих полюсах, примерно эквивалентные по совокупному объему ледяному щиту Гренландии. Однако, в отличие от ледяных щитов Земли, под которыми находятся заполненные водой каналы и даже большие подледниковые озера, до недавнего времени считалось, что полярные ледяные шапки на Марсе полностью промерзли до самого основания из-за холодного марсианского климата. В 2018 году данные со спутника Mars Express Европейского космического агентства поставили под сомнение это предположение. У спутника есть проникающий сквозь лед радар под названием MARSIS, который может видеть сквозь южную ледяную шапку Марса. Он выявил область у основания льда, которая сильно отражала сигнал радара, который был интерпретирован как область жидкой воды под ледяной шапкой.
|
|
|
|
Однако последующие исследования показали, что другие типы сухих материалов, которые существуют в других местах на Марсе, могут давать аналогичные характеристики отражения, если они существуют под ледяной шапкой. Учитывая условия холодного климата, жидкая вода под ледяной шапкой потребует дополнительного источника тепла, такого как геотермальное тепло внутри планеты, на уровнях выше ожидаемых для современного Марса. Это оставило подтверждение существования этого озера в ожидании другой независимой линии доказательств.
|
|
|
|
На Земле подледниковые озера влияют на форму лежащего выше ледяного щита — топографию его поверхности. Вода в подледниковых озерах снижает трение между ледяным щитом и его дном, влияя на скорость течения льда под действием силы тяжести. Это, в свою очередь, влияет на форму поверхности ледяного щита над озером, часто создавая впадину на поверхности льда, за которой следует приподнятая область, далее вниз по течению.
|
|
|
|
Команда, в которую также входили исследователи из Университета Шеффилда, Университета Нанта, Университетского колледжа Дублина и Открытого университета, использовала ряд методов для изучения данных со спутника НАСА Mars Global Surveyor о топографии поверхности части Земли. Ледяная шапка южного полюса Марса, где был идентифицирован сигнал радара. Их анализ выявил 10-15-километровую волнистость поверхности, состоящую из впадины и соответствующей возвышенности, которые отклоняются от окружающей поверхности льда на несколько метров. По масштабу это похоже на волнистость над подледниковыми озерами здесь, на Земле.
|
|
|
|
Затем команда проверила, можно ли объяснить наблюдаемую волнистость на поверхности льда наличием жидкой воды на дне. Они запустили компьютерную модель течения льда, адаптированную к конкретным условиям на Марсе. Затем они вставили участок с уменьшенным трением в дно моделируемого ледяного щита, где вода, если она присутствует, позволяла бы льду скользить и ускоряться. Они также варьировали количество геотермального тепла, поступающего изнутри планеты. В результате этих экспериментов на смоделированной поверхности льда образовались неровности, которые по размеру и форме были аналогичны тем, которые команда наблюдала на реальной поверхности ледяной шапки.
|
|
|
|
Сходство между созданной моделью топографической волнистостью и фактическими наблюдениями космического корабля вместе с более ранними данными радаров, проникающих сквозь лед, позволяют предположить, что под южной полярной ледяной шапкой происходит скопление жидкой воды, и что магматическая активность произошла относительно недавно в полярной шапке. недра Марса, чтобы обеспечить усиленный геотермальный нагрев, необходимый для поддержания воды в жидком состоянии. «Качество данных, поступающих с Марса, с орбитальных спутников, а также с посадочных модулей, таково, что мы можем использовать их для ответа на действительно сложные вопросы об условиях на поверхности планеты и даже под ней, используя те же методы, которые мы используем на Земля, — сказал Арнольд. «Очень интересно использовать эти методы, чтобы узнать что-то о планетах, отличных от нашей собственной».
|
|
|
|
Источник
|
