Прекрасные озёра Марса… Сегодня они существуют лишь на пыльных страницах «Марсианских хроник» Рэя Брэдбери. Но когда-то они существовали и в реальности…
Давным-давно, несколько миллиардов лет назад, на Марсе текли полноводные реки, которое впадали в великолепные озёра. В этих озёрах водилась рыба, бобры и гигантские акулы. А над всем этим очарованием порхали прелестные бабочки с лысыми человеческими головами. Откуда я всё это знаю? Да просто марсоход «Персеверанс», который работает в одном марсианском кратере, бывшем раньше озером, нашёл там скелеты всех этих существ. Об этом мне рассказал мой друг, жена которого работает в автосалоне, который принадлежит гражданину, который бывал в Америке и встречался там с человеком, брат которого работает в компании, которая моет окна в здании НАСА. Так что источники у меня достоверные (шутка. Нет никакой НАСЫ. Марсоходы ездиют по острову Девон).
Ладно, шутки-шутками, а в сегодняшней статье мы поговорим про озёра Марса. Забегая вперёд, скажу сразу – да, они возможно действительно существуют!
Нужно что-то пить
Это очень интересная и важная тема. Поскольку если мы когда-нибудь отправимся на Красную планету, и захотим остаться там на длительное временя, нам, вероятно, придётся каким-то образом зависеть от воды, которая есть на Марсе.
Что же известно науке на данный момент по поводу марсианской воды? Она Марсе есть. И её достаточно много. Это покажется весьма странным, но учёные однажды увидели признаки присутствия жидкой воды на поверхности Марса, в пределах небольших областей, в которых проявляется так называемый «апвеллинг». Это явление связано с тёплым временем года. В такой сезон воздух на экваторе Красной планеты может прогреваться до +30 градусов Цельсия! Однако прямо вот озёр так таковых на поверхности Марса конечно же нет. Поскольку как только вода, которая находится под поверхностью в виде льда, тает и достигает этой поверхности, она испаряется из-за низкого атмосферного давления.
Да, жидкая вода на поверхности Красной планеты отсутствует в стабильном состоянии не только не из-за холода. А из-за крайне разреженной атмосферы.
Поэтому в таких местах водицы не напиться. Кроме того, весьма вероятно, что доступ к подобным районам будет ограничен из соображений планетарной защиты. Поскольку мы вполне можем «заразить» марсианскую воду микроорганизмами земного происхождения, что создало бы проблемы для возможной марсианской жизни. Если она, конечно, существует.
Итак, мы выяснили, что на поверхности Красной Планеты жидкая вода сегодня существовать не может. Но ведь в начале статьи утверждалось обратное! (скажет мой внимательный читатель). Да, на Марсе озёра есть. Но они находятся не на поверхности.
Озёра Марса глубоко подо льдом
Вполне возможно, что на Марсе есть жидкая вода. Она может находится под слоем льда толщиной более чем полтора километра на Южном полюсе планеты.
Но как же возможно, что жидкая вода может существовать в таких экстремальных условиях?
В июле 2018 года группа учёных опубликовала статью, в которой приводились факты о том, что на Южном полюсе Марса есть подлёдные озера. А одно из них имеет диаметр около 20 километров! Исследователи пришли к такому выводу после изучения радиолокационных данных, полученных от космического аппарата «Марс-Экспресс» Европейского Космического Агентства. Эти данные позволяют исследователям изучать слои льда и камня на поверхности Марса и наблюдать взаимодействие между ними.
На фотографии, размещённой выше, можно увидеть контекстное изображение, которое позволяет посмотреть на место, где возможно будут обнаружены подлёдные озера. В центре синим цветом показаны самые интенсивные радиолокационные сигналы. Справа можно увидеть участок, где видна слоистая структура ледяных отложений, а синим цветом обозначено место контакта льда с корой Марса, где могли бы быть найдены озера.
В южном полярном регионе учёные обнаружили небольшую область, которая отражала гораздо больше радиолокационных волн, чем они первоначально ожидали. И это очень напоминало отражения, которые происходят на нашей планете в подлёдных озёрах, которые есть в полярных районах, таких как Гренландия или Антарктида.
Но как может существовать жидкая вода на Марсе при такой низкой температуре? Всё дело в том, озера Марса на самом деле не пресные. Это очень крепкие рассолы, насыщенные солями кальция, натрия и магния. Именно из-за них вода на жутком холоде остаётся в жидком состоянии.
Здесь нет никаких озёр!
Однако в 2021 году на все мечты о существовании подлёдных озёр Марса обрушился холодный душ. Поскольку другая группа учёных опубликовала исследование, в котором было показано, что радиолокационные отражения на самом деле были вызваны присутствием гидратированных глин. Таких, как смектиты. Эта группа глин способна поглощать и удерживать воду в своей структуре.
И это превращает наши прекрасные подповерхностные озера в нечто более похожее на грязные лужи…
Почему же исследователи пришли к такому выводу? Просто они изучили не только радиолокационные эхосигналы, но и рассмотрели другие данные – диэлектрическую проницаемость исследуемой среды. И сравнили её значение с теми, что наблюдаются в подлёдных озёрах Земли. А также со значениями, полученными для смектитов в лаборатории.
И получилось так, что именно глины наиболее соответствовали тем данным, что были получены с Марса. К тому же давно известно, что смектиты на Марсе очень распространены. Поэтому их концентрация в определённых местах не вызывает никакого удивления.
Или есть?
Но всё же озера Марса отказывались исчезать. И чуть позже была опубликована новая статья, в которой снова озвучивается гипотеза существование этих таких водоёмов. Эта гипотеза основана на изучении топографии льда, который находится над этими возможными озёрами. Исследователи отталкивались от того, что на нашей планете подлёдные озёра всегда влияют на поведение и форму находящегося над ним льда.
Учёные обнаружили на поверхности Марса неровность размером от 10 до 15 километров, которая является уникальной для этой местности и не повторяется, как если бы она была закономерностью в других областях. И это очень важно. Потому что это очень похоже на «волнообразные» участки поверхности, возникающие над земными подлёдными озёрами.
Впоследствии учёные смоделировали, как повёл бы себя лёд в условиях Марса при наличии подледникового озера. Важно, чтобы эти симуляции максимально подстраивались под те условия, которые, по нашему мнению, существуют на Марсе, и сильно отличаются от тех, что есть на Земле. И полученный результат был потрясающим – действительно в подобных условиях формируется «рябь», подобная наблюдаемой. Что сильно повысило вероятность существования подлёдных озёр Марса.
Небольшая деталь. Дело в том, что для построения модели пришлось добавить геотермальный источник тепла, который нагревал бы лёд и вызывал таяние и поддержание масс воды в жидком состоянии в течение длительных периодов времени. То есть только рассола будет недостаточно.
Это не такая уж надуманная возможность. Поскольку науке известно, что за последние 50 000 лет на Марсе могла даже наблюдаться вулканическая активность. Поэтому наличие высоких геотермических градиентов в некоторых районах представить себе не очень сложно. Хотя тем не менее очевидно, что есть ещё чему поучиться в этом отношении.
Наука еще далека от того, чтобы напрямую продемонстрировать существование или отсутствие марсианских озёр. Но прогресс в этих исследованиях может помочь нам разработать новые методы и технологии, которые помогут не только решить этот вопрос, но и позволят лучше понять, что происходит подо льдом полярных шапок Марса.
Всем добра!