|
Марсотрясения дают представление о скрытой воде
|
|
|
|
Ученые обнаружили сейсмические данные, свидетельствующие о том, что под поверхностью Марса может скрываться жидкая вода. Прислушиваясь к отголоскам "марсотрясений" — сейсмических волн, проходящих сквозь кору Марса, — исследователи обнаружили признаки присутствия воды у основания верхней коры планеты, которая находится на глубине от 3,4 до 5 миль (5,4-8 километров) под поверхностью.
|
|
|
|
"В пределах нашей солнечной системы Марс неизменно находится на переднем крае поиска внеземной жизни", - сказал Вэйцзя Сун, профессор Института геологии и геофизики Китайской академии наук и один из авторов исследования. "Наличие жидкой воды рассматривается как один из наиболее важных факторов в этом начинании".
|
|
|
|
Считалось, что жидкая вода когда—то свободно текла по Марсу во времена Ноева и гесперийского периодов - эпохи, которая длилась от образования планеты до примерно 3 миллиардов лет назад. Однако, когда Марс вступил в амазонский период, его климат резко изменился. Поверхностные воды исчезли, оставив после себя холодный, сухой ландшафт, который мы видим сегодня.
|
|
|
|
"Хотя наличие проточной воды на Марсе в настоящее время неоспоримо, объем и механизмы ее исчезновения остаются предметом активных дискуссий", - сказал Сан.
|
|
|
|
|
|
|
Одна из теорий предполагает, что Марс потерял свою воду в космосе, когда солнечный ветер унес ее из атмосферы — этот процесс подтверждается соотношением изотопов на Красной планете или различных видов химических элементов, наблюдаемых сегодня. Другая предполагает, что вода не исчезла, а скорее впиталась в земную кору. Это наводит на мысль о скоплениях воды в глубоких подземных водоносных горизонтах. Хотя некоторые модели предсказывают, что в средней части земной коры может сохраняться жидкая вода, ее масштабы остаются неопределенными из-за отсутствия подробных структурных данных с этих глубин.
|
|
|
|
НАСА и другие космические агентства отправили марсоходы и орбитальные аппараты, оснащенные георадарами, для исследования недр Марса, но эти инструменты могут видеть только на глубине нескольких миль. Это связано с тем, что электромагнитные сигналы быстро затухают по мере углубления в земную кору.
|
|
|
|
Но Сан и его команда выбрали другой подход. Вместо радара они использовали данные о сейсмических волнах, генерируемых двумя массивными падениями метеоритов (S1000a и S1094b) и крупнейшим зарегистрированным землетрясением на Марсе (S1222a). "В то время как предыдущие вычислительные исследования предполагали потенциальное присутствие жидкой воды на Марсе, этим прогнозам не хватало наблюдательной поддержки, которую предлагает сейсмология", - сказал он.
|
|
|
|
Проанализировав, как эти волны распространялись по земной коре, они смогли составить карту ее тонкой структуры и найти аномалии, которые могли бы указывать на наличие жидкой воды. "Мы использовали методику, называемую "функции приемника", которая представляет сигнатуры сейсмических волн, когда они отражаются и реверберируются между слоями земной коры, аналогично отраженному эху, отображающему пещеру", - рассказал Хрвое Ткальчич, профессор Австралийского национального университета и соавтор исследования. Space.com . "Эти признаки позволяют точно определить толщину слоев и глубину залегания до границ, где изменяются свойства горных пород".
|
|
|
|
"В отличие от традиционных методов работы приемника, мы внедряем концепцию получения изображений с истинной амплитудой, метод, адаптированный для разведки нефтяных месторождений, который значительно улучшает разрешение и позволяет обнаруживать структуры гораздо меньшего размера", - сказал Сан. "Функция приемника с истинной амплитудой действует как увеличительное стекло, повышая четкость характеристик поверхности”.
|
|
|
|
Анализ, проведенный командой, выявил необычную зону глубоко под землей, примерно в 3-5 милях (5-8 километрах), где сейсмические волны замедлились. Первоначально считалось, что это результат разрушения осадочного слоя породы, где пониженная жесткость и повышенная податливость делают породу менее способной передавать энергию волн. Однако, учитывая ее расположение в земной коре, маловероятно, что этот слой состоит из отложений.
|
|
|
|
"В целом, сейсмические волны распространяются значительно быстрее по сухим породам, чем по водонасыщенным", - сказал Сан. Вместо этого команда предполагает, что этот слой с "низкой скоростью" на самом деле может быть заполнен жидкой водой, поскольку горные породы в этой области, называемые измененными базальтами, обладают высокой пористостью, которая может позволять им удерживать воду.
|
|
|
|
"Проведя всесторонний анализ, мы пришли к выводу, что низкоскоростной слой может быть связан с присутствием жидкой воды, температура которой превышает точку замерзания в пределах указанного диапазона глубин", - сказал Сан.
|
|
|
|
Основываясь на своих данных, они оценили наличие от 569 до 853 ярдов (520-780 метров) глобального эквивалентного слоя (GEL) — показателя, используемого для количественной оценки объема воды, равномерно распределенного по всей поверхности планеты или Луны. Это число примерно совпадает с расстоянием между 776 и 1006 (710 и 920 метрами). ГЕЛЬ, что не может быть учтено при современном запасе воды на Марсе.
|
|
|
|
"Наличие подземных вод на Марсе имеет большое значение для будущих миссий человека и потенциального появления внеземной жизни", - сказал Ткальчич. "Однако бурение или извлечение воды из-под земли потребовало бы передовых технологий и значительных энергетических ресурсов".
|
|
|
|
Хотя это исследование дает важнейшее представление о круговороте воды на Марсе и эволюции окружающей среды, исследователи подчеркивают, что их оценка основана исключительно на данных, собранных с помощью локального профиля под посадочным модулем InSight, расположенного в регионе Элизиум Планития, примерно в 4,5 градусах к северу от марсианского экватора.
|
|
|
|
Это может означать, что полученные данные характерны для данной конкретной области и могут не полностью отражать всю поверхность планеты. "Это ограничение может быть устранено в ходе будущих миссий, оснащенных сейсмометрами на Марсе", - заключил Ткальчич.
|
|
|
|
Источник
|
