Сейсмические сигналы намекают на наличие жидкой воды глубоко под марсианской поверхностью
Новые сейсмические данные, полученные с посадочного аппарата NASA InSight, свидетельствуют о том, что под марсианской поверхностью все еще может существовать жидкая вода, что является многообещающим событием для будущего освоения и заселения планеты человеком.
Международная группа исследователей из Китая, Австралии и Италии сотрудничала в подготовке нового исследования, в котором использовались данные сейсмометра NASA InSight для изучения марсианских недр с беспрецедентным разрешением.
В период между началом формирования Марса и примерно 3 миллиардами лет назад на планете находилось значительное количество поверхностной воды. Геологические свидетельства раннего Ноахийского и Гесперийского периодов указывают на то, что Марс когда-то был покрыт озерами, реками и даже океанами. Однако в амазонский период большая часть воды исчезла с поверхности, оставив после себя холодный, сухой ландшафт, который мы видим сегодня. Одна из версий заключается в том, что вода рассеялась в космосе под действием сильных солнечных ветров, но это не единственное объяснение.
То, что вода больше не видна на поверхности, не означает, что ее нет на планете. Вопрос о том, может ли жидкая вода все еще существовать в коре Марса и насколько глубоко, остается главным для планетологов. Предыдущие исследования предполагали, что в средней части коры может содержаться некоторое количество воды, но ее количество и распределение оставались неясными. Обнаружение местного источника воды стало бы большим прорывом для будущих миссий с экипажем и потенциальных долгосрочных поселений.
«Вода затрагивает глубокие вопросы о жизни и будущем человечества на Красной планете», — сказал соавтор исследования доктор Хрвое Ткалчич из Австралийского национального университета.
Исследование сейсмических явлений на Марсе
Запущенный в мае 2018 года посадочный аппарат NASA InSight приземлился на Марс в ноябре того же года. Сейсмический эксперимент по изучению внутренней структуры (SEIS), состоящий из трех приборов, обеспечивал стабильный поток данных до завершения миссии в декабре 2022 года. За эти четыре года SEIS зарегистрировал множество сейсмических событий, но команда сосредоточилась на трех особенно важных: S1000a и S1094b - два крупнейших обнаруженных метеоритных удара, и S1222a - крупнейшее марсотрясение, наблюдавшееся во время миссии.
Сила этих событий позволила исследователям достичь более глубокого вертикального разрешения марсианской коры, чем когда-либо прежде. Команда использовала два независимых метода инверсии, чтобы обеспечить надежную интерпретацию данных. В итоге улучшенная модель показала наличие трех отдельных слоев коры по сравнению с однослойной структурой, наблюдавшейся в предыдущих исследованиях.
Обнаружена вода под поверхностью
Анализируя формы сейсмических волн, исследователи выявили аномалию с низкой скоростью сдвиговых волн, расположенную на глубине от 5,4 до 8 километров под поверхностью — показатель, свидетельствующий о наличии подповерхностной воды. На основании этой аномалии они предположили, что Марс может содержать глобальный эквивалентный слой (GEL) воды толщиной от 520 до 780 метров. Это контрастирует с древним Марсом, который, как считается, поддерживал GEL на глубине до 1 500 метров.
Команда считает, что вода, скорее всего, остается в жидком состоянии, а температура на этой глубине, по оценкам, выше нуля. Между тем, поверхность остается настолько холодной, что любая вода в верхних 5 километрах, скорее всего, замерзла.
Однако результаты имеют существенные оговорки. Оценка основана на одном локальном показании прибора SEIS и не учитывает боковые структурные изменения на Марсе. Кроме того, модель не учитывает первозданную воду, которая может присутствовать глубже в коре. Для более полного понимания скрытых запасов воды на Марсе потребуются дальнейшие исследования.