Появляется все больше свидетельств того, что под пыльными красными равнинами Марса скрывается тайна, которая может изменить наше представление о красной планете: огромный резервуар с жидкой водой, скрытый глубоко в земной коре.
Марс покрыт следами древних водоемов. Но загадка того, куда именно они делись, когда планета остыла и высохла, давно интригует ученых.
Наше новое исследование, опубликованное в National Science Review, может дать ответ. Используя сейсмические данные миссии NASA InSight, ученые обнаружили доказательства того, что сейсмические волны замедляются в слое на глубине от 5,4 до 8 километров под поверхностью, что может быть связано с наличием жидкой воды на этих глубинах.
Марс не всегда был бесплодной пустыней, которую мы видим сегодня. Миллиарды лет назад, в ноахианский и гесперианский периоды (от 4,1 до 3 миллиардов лет назад), реки прорезали долины, а озера мерцали.
По мере того как магнитное поле Марса ослабевало, а атмосфера истончалась, большая часть поверхностной воды исчезла. Часть ушла в космос, часть замерзла в полярных шапках, а часть оказалась в ловушке в минералах, где и остается по сей день.
Но испарение, замерзание и горные породы не могут объяснить, куда делась вся вода, которая, должно быть, покрывала Марс в далеком прошлом. Расчеты показывают, что «недостающей» воды хватило бы, чтобы покрыть планету океаном глубиной не менее 700 метров, а возможно, и до 900 метров.
Согласно одной из гипотез, недостающая вода просочилась в земную кору. В ноахийский период Марс подвергся сильной бомбардировке метеоритами, которые могли образовать трещины, по которым вода уходила под землю.
Глубоко под поверхностью более высокие температуры поддерживают воду в жидком состоянии, в отличие от замороженных слоёв ближе к поверхности.
В 2018 году спускаемый аппарат NASA InSight приземлился на Марсе, чтобы с помощью сверхчувствительного сейсмометра исследовать недра планеты. Изучив особый вид колебаний, называемых «волнами сдвига», ученые обнаружили значительную подземную аномалию: слой на глубине от 5,4 до 8 километров, где эти колебания распространяются медленнее.
Этот «слой с низкой скоростью» — скорее всего, очень пористая порода, заполненная водой, как пропитанная губка. Что-то вроде водоносных горизонтов Земли, где грунтовые воды просачиваются в поры породы.
Исследователи подсчитали, что «водоносный слой» на Марсе может содержать достаточно воды, чтобы покрыть планету глобальным океаном глубиной 520–780 метров — в несколько раз больше воды, чем содержится в ледяном покрове Антарктиды.
Этот объем сопоставим с оценками «недостающей» воды на Марсе с учетом потерь в космосе, воды, связанной с минералами, и современных ледяных шапок.
Полученные сейсмические данные охватывают лишь часть Марса. Для составления карты потенциальных слоев воды на остальной части планеты необходимы новые миссии с сейсмометрами.
Конечно, бурение на глубине в несколько километров на далекой планете — непростая задача. Однако данные, собранные вблизи экватора Марса, также указывают на возможность существования других богатых водой зон, таких, как ледяные грязевые резервуары в равнине Утопия.
В будущем марсоходы или буровые установки смогут добывать воду из этих резервуаров и анализировать ее химический состав в поисках следов жизни. Эти водные зоны также нуждаются в защите от земных микробов, поскольку в них может обитать местная марсианская флора и фауна.
Недавно Европейское космическое агентство опубликовало новое видео, сделанное межпланетным исследовательским зондом во время сближения с Марсом.