|
Наличие жидкой воды и жизни под поверхностью Марса
|
|
|
|
Жизнеспособны ли подземные формы жизни на Марсе? Новая интерпретация марсианских сейсмических данных учеными Икуо Катаямой из Университета Хиросимы и Юей Акамацу из Научно-исследовательского института морской геодинамики предполагает наличие воды под поверхностью Марса. "Если на Марсе существует жидкая вода, - говорит Катаяма, - то возможно наличие микробной активности".
|
|
|
|
Этот анализ основан на сейсмических данных SEIS (Seismic Experiment for the Interior Structure), полученных с посадочного модуля InSight НАСА, который приземлился на Марсе в 2018 году (рис. 1). Этот роботизированный посадочный модуль уникален тем, что он смог использовать свою роботизированную руку для установки сейсмометра на поверхности Марса. Прибор SEIS, содержащий сейсмометр, использует сейсмические волны, естественным образом генерируемые на Марсе в результате землетрясений или ударов метеоритов, для сканирования недр планеты (рис. 1).
|
|
|
|
Когда на Марсе происходит землетрясение или падение метеорита, SEIS может считывать излучаемую энергию в виде P-волн, S-волн и поверхностных волн, чтобы создать изображение внутренней части планеты (рис. 2). Ученые могут использовать P-волны и S-волны, чтобы многое узнать о горных породах которые составляют Марс, включая плотность горных пород или возможные изменения их состава внутри пород.
|
|
|
|
Например, S-волны не могут распространяться по воде и движутся с меньшей скоростью, чем P-волны. Таким образом, наличие, отсутствие и время прихода S-волн может определять, как выглядит подземная поверхность. Более того, P-волны могут распространяться быстрее через материал с более высокой плотностью и медленнее через материал с меньшей плотностью, поэтому их скорость может помочь определить плотность материала, через который проходит волна, а также определить, есть ли какие-либо изменения в плотности на ее пути. Сейсмические данные, собранные с помощью SEIS, показывают границу на глубине 10 км и на глубине 20 км от измеренных расхождений в скорости сейсморазведки.
|
|
|
|
|
|
|
Ранее эта граница интерпретировалась как резкие изменения пористости (процент открытого пространства в породе) или химического состава марсианских недр. Однако Катаяма и Акамацу интерпретировали эти трещины как потенциальное свидетельство наличия воды в недрах Марса. Сейсмические данные указывают на границу между сухими трещинами и заполненными водой разломами в недрах Марса (рис. 3). Чтобы проверить свою гипотезу, они измерили скорость сейсмических волн, проходящих через породы с такой же структурой и составом, как у типичных марсианских горных пород земной коры, во влажных, сухих и замороженных условиях.
|
|
|
|
Типичная марсианская порода похожа на диабазовые породы из Ридахольма, Швеция, из-за их одинакового размера зерен плагиоклаза и ортопироксена. В лаборатории Катаяма и Акамацу измерили скорость P- и S-волн с помощью пьезоэлектрического преобразователя, который использует "электрическую энергию... в качестве источника волн" и "отслеживает энергию сейсмических волн" на сухих, влажных и замороженных образцах диабаза. Эксперименты показали, что сейсмические скорости сухих, влажных и замороженных образцов значительно различаются, что подтверждает интерпретацию о том, что граница в 10 км и 20 км может быть границей перехода от сухой породы к влажной.
|
|
|
|
Эти лабораторные эксперименты подтверждают гипотезу Катаямы и Юи о том, что граница, измеренная по сейсмическим данным, указывает на переход от сухой породы к влажной, а не на изменение пористости или химического состава. Таким образом, полученные данные являются убедительным доказательством существования жидкой воды под поверхностью Марса. "Многие исследования предполагают наличие воды на древнем Марсе миллиарды лет назад, - объясняет Катаяма, - но наша модель указывает на наличие жидкой воды на современном Марсе".
|
|
|
|
Источник
|
