Ученые обнаружили дополнительные доказательства того, что под ледяной шапкой на южном полюсе Марса существует жидкая вода, и это может означать, что планета геотермально активна. https://www.space.com/mars
«Марс все еще должен быть геотермально активным, чтобы вода под ледяной шапкой оставалась жидкой».
Ученые обнаружили дополнительные доказательства того, что под ледяной шапкой на южном полюсе Марса существует жидкая вода, и это может означать, что планета геотермально активна.
В 2018 году европейский орбитальный аппарат Mars Express обнаружил, что поверхность ледяной шапки, покрывающей южный полюс Марса, опускается и поднимается, предполагая, что под ней может скрываться жидкая вода. Но не все ученые были убеждены в то время. Марс чрезвычайно холодный, и для того, чтобы подледниковая вода существовала на планете в жидкой форме, должен был бы существовать источник тепла, такой как геотермальная энергия. Поэтому во время открытия Mars Express некоторые ученые думали, что странный радиолокационный сигнал, измеренный космическим аппаратом, может быть объяснен чем-то другим, например, каким-то сухим материалом под ледяными шапками.
Но недавно международная группа ученых во главе с исследователями из Кембриджского университета исследовала покрытый ледяным покровом регион, известный как Ultimis Scopili, используя другую технику, и пришла к выводу, что присутствие жидкой воды действительно является наиболее вероятным объяснением.
Related: Water may have been on Mars much more recently than scientists thought, China’s rover suggests
Используя измерения лазерного высотомера космического аппарата со спутника NASA Mars Global Surveyor для составления карты топографии или формы верхней поверхности ледяной шапки, исследователи обнаружили тонкие закономерности перепадов высот, которые соответствовали компьютерным моделям предсказаний о том, как водоем под ледяной шапкой повлияет на его поверхность.
«Сочетание новых топографических данных, результатов нашей компьютерной модели и данных радара делает гораздо более вероятным, что по крайней мере одна область подледниковой жидкой воды существует на Марсе сегодня», — говорится в заявлении Нила Арнольда, профессора географии Кембриджского университета (открывается в новой вкладке).
Ученым было известно, что на обоих полюсах Марса, как и на Земле, есть толстые шапки водяного льда. Но они полагали, что, в отличие от ледяных шапок нашей планеты, под которыми есть заполненные водой каналы и подледниковые озера, ледяные шапки Красной планеты были заморожены вплоть до их основания или ложа из-за холодного климата планеты. Форма марсианских ледяных шапок была выбрана в качестве независимого доказательства для подтверждения результатов радара, потому что на Земле ученые заметили, что на форму вышележащего ледяного покрова влияет объем воды под ним.
Это связано с тем, что вода в подледниковых озерах снижает трение между ледяным покровом и его дном, позволяя льду быстрее течь под действием силы тяжести. На поверхности ледяного покрова это изменение скорости отражается понижением его поверхности, за которым следует подъем поверхности льда дальше вниз по течению льда.
Изучая рельеф поверхности в том же районе, где Mars Express производил свои радиолокационные измерения, команда обнаружила волнистость поверхности длиной от 6,2 до 9,3 миль (10-15 километров).
Эта особенность состояла из углубления на поверхности льда, за которым следовала соответствующая приподнятая область, и то и другое отклонялось от уровня окружающей ледяной шапки на несколько метров. Этот масштаб и форма напоминают волнистости в ледяных покровах над подледниковыми озерами, найденными на Земле, говорится в заявлении исследователей
Чтобы проверить эту корреляцию и определить, может ли волнистость поверхности марсианской ледяной шапки быть результатом подледниковой воды, команда провела моделирование ледяного потока, адаптированного к конкретным условиям на Марсе.
Они ввели в свою компьютерную модель марсианского ледяного покрова участок с пониженным трением слоя, где вода позволила бы потоку льда ускориться. Исследователи также скорректировали количество геотермального тепла в моделировании.
Эти симуляции привели к появлению неровностей на смоделированной компьютером поверхности льда, которые были похожи как по размеру, так и по форме на наблюдаемые особенности реальной южной полярной ледяной шапки на Марсе.
Сочетание результатов этого моделирования, новых топографических наблюдений ледяной шапки и результатов радара 2018 года указывает на существование подледниковой воды под южной полярной ледяной шапкой, что имеет более глубокие последствия для геологии Красной планеты.
Команда считает, что их результаты указывают на то, что геотермальное тепло, необходимое для учета подледниковой воды, может исходить от магматической активности, которая произошла относительно недавно в недрах Марса.
«Марс все еще должен быть геотермально активным, чтобы вода под ледяной шапкой оставалась жидкой», — добавил Арнольд. «Качество данных, поступающих с Марса, как с орбитальных спутников, так и с посадочных аппаратов, таково, что мы можем использовать их для ответа на действительно сложные вопросы об условиях на поверхности планеты и даже под ней.
«Интересно использовать эти методы, чтобы узнать что-то о планетах, отличных от нашей собственной».
Исследование команды опубликовано в журнале Nature Astronomy (открывается в новой вкладке).