Застосувавши метод сейсмічної активности для дослідження внутрішньої частини Марса, геофізики знайшли докази існування великого підземного резервуару рідкої води — достатнього, щоб заповнити океани на поверхні планети.
Хоча це гарна новина для тих, хто стежить за наявністю води на планеті після того, як її океани зникли понад 3 мільярди років тому, резервуар не буде особливо корисним для тих, хто намагатиметься використати його для забезпечення майбутньої колонії на Марсі.
Він розташований у крихітних тріщинах і порах у твердій породі посеред марсіанської кори, на глибині від 11,5 до 20 кілометрів під поверхнею. Навіть на Землі пробурити свердловину глибиною в кілометр — складно.
Зображення внутрішньої частини Марса під посадковим модулем NASA Insight. Верхні 5 кілометрів марсіанської кори здаються сухими, але нове дослідження надає докази існування на глибині 11,5—20 км під поверхнею зони породи з тріщинами, яка заповнена рідкою водою. Її там більше, ніж у передбачуваних стародавніх марсіанських океанах. Авторські права на зображення: Джеймс Таттл Кін (James Tuttle Keane) і Аарон Родрікес (Aaron Rodriquez), люб’язно надано Інститутом океанографії Скріппса. Фото з сайту https://phys.org.
Знахідка вказує на ще одне перспективне місце для пошуку життя на Марсі, однак, якщо до резервуара можна буде отримати доступ. Наразі це допомагає відповісти на питання про геологічну історію планети.
«Розуміння марсіанського водного циклу має вирішальне значення для розуміння еволюції клімату, поверхні та надр», — сказав Вашан Райт (Vashan Wright), колишній докторант Каліфорнійського університету в Берклі, який зараз є доцентом Інституту океанографії Скріппса Каліфорнійського університету в Сан-Дієго. «Потрібною відправною точкою є визначення того, де є вода і скільки її».
Райт і його колеги Майкл Манґа (Michael Manga) з Каліфорнійського університету в Берклі та Матіас Морцфельд (Matthias Morzfeld) з Інституту океанографії Скріппса (Scripps Institution of Oceanography) докладно описали результати дослідження у статті, що опублікована в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Науковці використовували математичну модель фізики гірських порід, ідентичну моделям, які застосовують на Землі для картографування підземних водоносних горизонтів і нафтових родовищ, щоб дійти висновку: сейсмічні дані від Insight знаходять найкраще пояснення в разі наявности глибокого шару магматичних порід з тріщинами, насичених рідкою водою. Магматичні породи — це охолоджена гаряча магма, як граніт Сьєрра-Невади.
«Встановлення того, що існує великий резервуар рідкої води, відчиняє певне вікно в те, яким був або міг бути клімат», — сказав Манґа, професор Землі та планетології Каліфорнійського університету в Берклі. «І вода потрібна для життя, як ми її знаємо. То чому б такому резервуару не бути середовищем, придатним для життя. Адже, це так на Землі — глибокі шахти містять життя, дно океану містить життя. Ми не знайшли жодних доказів існування життя на Марсі, але принаймні ми визначили місце, яке, в принципі, могло б його підтримувати».
Манґа зазначив, що багато доказів — русла річок, дельти й озерні відкладення, а також змінена водою порода — підтверджують гіпотезу про те, що вода колись текла на поверхні планети. Але цей вологий період закінчився понад 3 мільярди років тому, після того як Марс втратив атмосферу.
Планетологи відправили на Марс багато зондів і посадкових апаратів, щоб з’ясувати, що сталося з цією водою — вода, що замерзла в полярних льодових шапках планети, не може пояснити все це, а також коли це сталося та чи існує життя або раніше існувало на Червоній планеті.
Нові знахідки свідчать про те, що велика частина води не вийшла в космос, а просочилася в кору.
NASA відправило посадковий апарат Insight на Марс у 2018 р. для дослідження кори, мантії, ядра й атмосфери, і він записав безцінну інформацію про внутрішній простір Марса до завершення місії у 2022 році.
«Місія значно перевершила мої очікування», — сказав Манґа. «Сейсмічні дані, зібрані Insight, дали змогу з’ясувати товщину кори, глибину ядра, склад ядра, навіть трохи про температуру в мантії».
Insight виявив підповерхневі поштовхи на Марсі магнітудою приблизно до 5 балів, удари метеоритів і гуркіт з вулканічних областей, які спричинили сейсмічні хвилі. Ці хвилі дали змогу геофізикам досліджувати надра.
Раніше повідомлялося, що на глибині приблизно 5 кілометрів верхня кора не містить водяного льоду, як прогнозували Манґа та інші. Це може означати, що за межами полярних районів мало доступних замерзлих ґрунтових вод.
Дослідники проаналізували глибшу кору та дійшли висновку, що «доступні дані найкраще пояснити, якщо припустити існування середньої кори з водою» на широті нижче місця посадки Insight. Наукова група вважає, що якщо припустити, що марсіанська кора на всій планеті схожа, то в цій середній зоні має бути більше води, ніж «обсяги, які, як передбачається, заповнювали гіпотетично стародавні марсіанські океани».
За інф. з сайту https://phys.org підготував Іван Крячко
