Подземные озера на Марсе могут быть без воды
Сеть странных объектов, обнаруженных под землей на южном полюсе Марса, в конце концов, может быть, вовсе не озерами с жидкой соленой водой.
Согласно новому анализу, странные блестящие пятна на радиолокационных данных, собранных с орбитального зонда Mars Express, могут быть результатом замороженной глины, в частности, водных силикатов алюминия или смектитовых минералов.
"На сегодняшний день все предыдущие статьи могли только указать на пробелы в аргументе об озерах. Мы первая статья, демонстрирующая, что другой материал является наиболее вероятной причиной наблюдений", - сказал планетолог Исаак Смит из Института планетологии и науки. Йоркский университет в Канаде.
"Теперь наша статья предлагает первую правдоподобную и значительно более вероятную альтернативную гипотезу для объяснения наблюдений MARSIS".
Сага началась, когда группа ученых заметила что-то странное в данных, собранных с MARSIS, радарного эхолота, прикрепленного к Mars Express. Под южной полярной ледяной шапкой Марса находилась область, которая сильно отражала радиолокационный сигнал. Команда обнаружила, что это соответствует большому карману с жидкой водой - подземному озеру.
Последующие исследования показали, что этот регион был не одинок. Еще три действительно блестящих пятна были обнаружены в данных MARSIS. Это было огромно, поскольку предполагало место, в котором Марс мог бы быть обитаемым для экстремофильных, хемосинтетических (живущих за счет химических реакций, а не солнечного света) микробной жизни.
Но другие ученые обнаружили серьезную проблему: Марс действительно чертовски холоден. В недавней статье было обнаружено, что слишком холодно для больших резервуаров с жидкой водой, даже насыщенной солью, что снижает температуру замерзания жидкости. Что, в свою очередь, оставило гигантский вопросительный знак, нависший над красной планетой: если блестящие пятна не являются жидкой водой, что, черт возьми, это такое?
Изучив данные, Смит считает, что он и его коллеги нашли очень правдоподобное объяснение. "Твердые глины, замороженные до криогенных температур, могут давать отражения. Наше исследование сочетало теоретическое моделирование с лабораторными измерениями и дистанционными наблюдениями", - сказал он.
"Все трое согласились с тем, что смектиты могут давать отражения и что смектиты присутствуют на южном полюсе Марса. Это трифект: измерить свойства материала, показать, что свойства материала могут объяснить наблюдение, и продемонстрировать, что материалы присутствуют в место наблюдения".
Он пояснил, что смектитовая глина присутствует почти на 50 процентах поверхности Марса, причем большая ее концентрация наблюдается в южном полушарии, особенно в южных высокогорьях. Марсоход Curiosity исследовал смектитовые отложения в древнем высохшем дне озера, которое он исследует. Есть также множество свидетельств того, что жидкая вода присутствовала на южном полюсе Марса в прошлом, более 100 миллионов лет назад.
Смит и его команда полагают, что в это время могли образоваться смектитовые глины, которые впоследствии были погребены под южной полярной ледяной шапкой. Любой лед, потерянный из глинистого слоя, будет восполнен из ледяной шапки выше или замороженной почвы под ним, так что он остается по сей день.
Команда проверила свою гипотезу с образцами кальций-монтмориллонитовой глины, которой, как известно, много на Марсе, заморозив ее до 230 К (около -43 градусов по Цельсию) и измерив ее диэлектрическую проницаемость - свойство подобрано георадаром. Они обнаружили, что это согласуется с данными MARSIS.
Они также использовали моделирование для оценки мощности эха, которая будет наблюдаться с помощью MARSIS в различных сценариях, и снова обнаружили, что обнаружение смектитовой глины было правдоподобным объяснением сигнала.
Жидкая вода все еще может быть объяснена, если Марс нагревается изнутри - что может быть возможно, учитывая недавние свидетельства того, что планета геологически и вулканически активна. Но мы не знаем, есть ли такая активность ниже южного полюса. Смектитовая глина дает ответ, который не требует непроверенного фактора.
"Озера подо льдом оставляют больше вопросов без ответов, чем ответов. Более простой ответ заключается в том, что материал, который, как мы теперь знаем, существует на южном полюсе Марса, лучше объясняет аномальные наблюдения, чем экстраординарное заявление о водоемах с жидкой водой", - сказал Смит.
"Учитывая недавнюю работу по этой теме, обнаруживающую недостатки теории озера, это похоже на комбинацию ударов 1-2-3, которая создает большие пробелы в интерпретации озера, а затем решает загадку. На мой взгляд, это нокаут".
