Участие в дебатах о воде на Марсе: анализ ставит под сомнение предыдущие выводы

Автор: Pixabay/CC0 Public Domain

Более 3 миллиардов лет назад на поверхности Марса периодически была жидкая вода. Однако после того, как планета потеряла большую часть своей атмосферы, поверхностная вода больше не могла сохраняться. Судьба марсианской воды — была ли она погребена в виде льда, заключена в глубоких водоносных слоях, включена в минералы или рассеяна в космосе — остается областью текущих исследований, представляющей особый интерес для старшего научного сотрудника LASP Брюса Якоски, бывшего главного исследователя миссии Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN).

«Хотя подход и анализ являются разумными и уместными, результаты моделирования предполагают альтернативный вывод», — говорит Якоски.

Данные, использованные в анализе, были получены в ходе миссии NASA Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport (InSight), которая стартовала в 2018 году и поместила на Марс один посадочный модуль для сбора геофизических данных для изучения недр планеты. Хотя миссия завершилась в 2022 году, когда марсианская пылевая буря закрыла солнечные панели посадочного модуля, не дав им вырабатывать электроэнергию, ученые все еще анализируют данные с InSight и обсуждают, что они означают.

В исследовании PNAS, проведенном в августе 2024 года, геофизик Вашан Райт из Института океанографии Скриппса при Калифорнийском университете в Сан-Диего и его коллеги использовали модели физики горных пород, чтобы определить, какие типы горных пород, уровни водонасыщенности и характеристики порового пространства могут объяснить сейсмические и гравитационные данные, собранные InSight в средней части земной коры, находящейся на глубине от 11,5 до 20 километров под поверхностью.

Команда пришла к выводу, что средняя часть коры, состоящая из раздробленных магматических пород, насыщенных жидкой водой, «лучше всего объясняет существующие данные». Они подсчитали, что объем захваченной воды достигнет глубины от одного до двух километров, если она будет равномерно распределена по поверхности планеты, мера, называемая глобальным эквивалентным слоем. Для сравнения, глобальный эквивалентный слой Земли составляет 3,6 километра, что почти полностью обусловлено океанами, при этом в коре очень мало воды.

«Мы ожидаем, что в коре будет вода или лед», — говорит Якоски. «На самом деле обнаружить ее и, возможно, определить ее распространенность — сложная задача, но она чрезвычайно важна для понимания того, сколько воды на Марсе и какова ее история».

Повторное исследование Якоски результатов модели учитывало распределение порового пространства и другие условия, такие как наличие твердого льда или пустых поровых пространств, которые также могли бы объяснить сейсмические и гравитационные данные, собранные InSight. Хотя данные InSight не требуют наличия воды в средней части земной коры, говорит Якоски, они также не исключают ее. После учета распределения порового пространства он пришел к выводу, что глобальный эквивалентный слой может варьироваться от нуля до двух километров, расширяя нижний предел, найденный в предыдущем исследовании.

Количество воды, присутствующей в коре Марса, — это вопрос, на который в один прекрасный день могут помочь ответить дальнейшие миссии — для проведения более детального геологического анализа и наблюдений, включая более продвинутое сейсмическое профилирование. Дополнительные выводы из результатов включают лучшее понимание водного цикла красной планеты, ее потенциальных условий для жизни и доступности ресурсов для будущих миссий.

Больше информации: Bruce M. Jakosky, Results from the inSight Mars mission do not require a water-saturated mid crust, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2418978122

Источник: University of Colorado at Boulder