На марсе найдено озеро с жидкой водой

Результаты исследований

Согласно полученным сведениям, в долине Planum Australe есть источник жидкости диаметром до 20 км. Он находится под поверхностью планеты, на глубине полутора километров. Исследователям пока неизвестно, насколько глубок этот резервуар, но они отмечают, что в глубину он должен быть не менее нескольких десятков сантиметров.

Была проведена серия из 29 импульсов радара. Возвращенный сигнал соответствует тем, что издают жидкие озера, находящиеся под толщей льда на территории Антарктиды и Гренландии. Поэтому есть все основания полагать, что обнаруженный источник сигнала — это вода в жидком виде. Однако с точностью утверждать это пока нельзя.

Основа для органической жизни

На Земле было обнаружено несколько подледных озер, в том числе озеро Восток в Антарктиде. Осуществление проектов по их обнаружению — непростая задача. Требуется бурить годами, чтобы пробиться под километровые слои льда. Но для науки результат этих исследований бесценен: каждый раз подо льдом удавалось обнаружить жизнь.

Ранее на поверхности Марса были найдены ручейки предполагаемой воды, известные как повторяющиеся линии склона. Живут они недолго, поскольку вода быстро испаряется с марсианской поверхности в результате низкого давления.

Однако ученые предполагали, что на планете должны быть более крупные и стабильные источники воды в жидкой форме, например под марсианской корой, как было предположено в ходе этого исследования. Если догадки ученых верны, то такие водные резервуары являлись или являются ареалом обитания для микроорганизмов на Марсе.

Жидкая вода на Марсе

Некоторые формы рельефа марсианской поверхности, такие как, русла рек и ложа озер, говорят о том, что когда-то на Марсе была вода. В узкой атмосфере планеты вода есть и и сейчас, а полюса Марса покрыты ледяными шапками.

Водного льда на Марсе много. В 2016 году на глубине не более десяти метров под равниной Утопия нашли замерзшее озеро. Лед также находили в некоторых склонах оврагов.

Ученые считали, что темные полосы, проявляющиеся летом на южном полушарии Красной планеты, могут быть ручьями очень соленой воды. Однако в 2017 году это предположение отвергли, объявив полосы ручьями песка.

Радар MARSIS на борту европейского орбитального зонда Mars Express обследовала 200-километровую область Южного плато. На 29 снимках ученые нашли область, где сигнал резко менялся — это было похоже на подледные озера Гренландии и Антарктики.

Карта Южного плато и квадрат, которое исследовал MARSIS

Диаметр водоема с жидкой водой ученые оценивают в 20 километров, но мощности радара недостаточно, чтобы точно описать контуры озера. Радар не смог измерить толщину водяного слоя, однако ученые полагают, что она никак не меньше метра.

«Это позволяет классифицировать его как самостоятельный водный резервуар. Это озеро, а не просто заполненное талой водой пространство между льдом и горной породой, какие иногда можно найти и под ледниками на Земле», — пояснил ученый.

Место, где на Марсе нашли жидкую воду

Непрерывная светлая линия на фото чуть выше отображает верхний слой осадочных отложений на южном полюсе планеты. Он представляет собой тестообразную смесь, состоящую из пыли и замороженной воды.

Однако под ним ученые обнаружили что-то необычное.

«Голубым цветом обозначена область, которая отражает сигнал значительно лучше, чем поверхность планеты. Для нас это показатель наличия воды», — объясняет профессор Оросеи.

Вероятно, темература воды в озере отрицательная. Но, как и на Земле, примеси в воде и давление массы льда могут снижать температуру ее замерзания, поэтому она остается жидкой.

Марсианский посадочный модуль Phoenix находил в грунте на северном полюсе перхлораты магния, кальция и натрия, присутствие которых поддерживает гипотезу о жидкой воде под полярным льдом и объясняет, почему она не замерзает. 

MARSIS исследовал только несколько процентов Южного плато, а его характеристики позволяют видеть только достаточно крупные скопления воды, но не, например, связывающие их потоки воды. Ученые предполагают, что жидкая вода на Марсе может быть и в других местах.

Данные, собранные радаром MARSIS за один пролет

Ареал обитания

В вопросе о наличии на красной планете жидкой воды до сих пор много неизвестного. Например, не ясно, велик этот резервуар или является всего лишь ручейком воды, пробивающимся между скал. Но главное — под марсианской поверхностью все-таки есть вода в жидком состоянии.

На Земле жидкая вода почти повсеместно означает жизнь. Вкупе с недавним открытием органических молекул наличие воды в жидком состоянии делает возможным существование органической жизни. Возможно, красная планета не такая мертвая, как кажется на первый взгляд.

«Это можно охарактеризовать как ареал обитания, — заключает Орозеи. — Там есть, по крайней мере, некоторые из условий, благодаря которым на Земле зародилась жизнь».

Проблеск надежды найти жизнь на Марсе.

Орбитальный аппарат «Марс-экспресс» Европейского космического агентства обнаружил при помощи радара Marsis, на южном полюсе Красной планеты под слоями льда и пыли озеро, которое расположено на глубине около 1,5 километра.

Доказательства показывают, что около 4,3 миллиарда лет назад Марс был водным миром, подобным Земле, с огромным, мелким океаном, покрывающим половину планеты | Фото: cbc.ca / GSFC / NASA

Диаметр водоема может доходить до 20 километров. Если эти данные подтвердятся, ученые сделают еще один шаг к ответу на вопрос о том, есть ли жизнь на Марсе, сообщает Science.

Исследования ученых финансировались Итальянским космическим агентством и НАСА. Согласно данным исследования, способом совершить прорыв в поисках жидкой воды на Марсе стало радиоэхозондирование.

Ранее исследователи предполагали, что по поверхности Марса может иногда ненадолго разливаться вода тающих ледников (учитывая низкое давление, она должна очень быстро испаряться), однако впервые появились основания полагать, что на Красной планете существует и постоянный жидкий водный резервуар.

Как пишет BBC, марсоход НАСА «Кьюриосити» обнаружил немногим ранее на поверхности планеты лишь высохшие озера, доказав, что в прошлом вода на Марсе была.

Однако с тех пор температура на планете значительно понизилась из-за очень разреженной атмосферы — и большая часть воды превратилась в лед.

Озеро скрыто под толстым слоем льда | Фото: bbc.com / NASA / JPL / Malin Space Science Systems

Радар не смог измерить толщину водяного слоя, однако ученые полагают, что она никак не меньше метра.

По информации издания, ученые проводили исследования в регионе у южного полюса с 29 мая 2012-го до 27 декабря 2015 года низкочастотным радаром Marsis, задачей которого является поиск жидкой воды и водяного льда на поверхности Марса с помощью излучения электромагнитных волн и изучения отраженного сигнала.

Непрерывная светлая линия на фото чуть ниже отображает верхний слой осадочных отложений на южном полюсе планеты. Он представляет собой тестообразную смесь, состоящую из пыли и замороженной воды. Однако под ним ученые обнаружили что-то необычное.

«Марс-экспресс» изучает поверхность Красной планеты, а сверху — результаты работы радара | Фото: bbc.com / ESA / INAF

Значит ли это, что на Марсе возможна жизнь? Определенно ответить на этот вопрос нельзя. Пока нельзя.

«Ищи воду» — именно так звучит основной принцип астробиологии — науки, изучающей возможность существования жизни за пределами Земли.

Такие образом, новое открытие позволяет с большой долей вероятности предположить наличие воды, но больше ничего не подтверждает.

Температура воды и ее химический состав также могут представлять проблему для возможных марсианских организмов.

Чтобы вода оставалась в жидком состоянии в таком холоде (по расчетам ученых, ледниковый слой начинает таять на глубине, где температура составляет от -10 до -30 градусов), в ней должно быть растворено очень много солей.

Хотя само существование водного резервуара будоражит воображение тех, кого интересует возможность существования на Марсе жизни — пусть даже в прошлом, — характеристики озера еще нужно подтвердить дальнейшими исследованиями.

Ученые не исключают, что в водоеме могут даже сегодня присутствовать микроорганизмы. Они могут использовать для выживания соль и чувствовать себя вполне комфортно даже при отрицательной температуре.

Ученые уже заявляли об обнаружении бактериальной жизни в глубинах антарктического озера Восток, но бурение на Марсе — куда более амбициозный проект.

Также исследователи считают, что на Марсе может быть целая сеть подобных водоемов, так как пока при помощи инструментов орбитального зонда тщательно обследована лишь небольшая площадь поверхности Красной планеты.

Всё только начинается

По мнению российских экспертов, учёным было давно известно, что на полюсах Марса есть обширные области, богатые водородом и, предположительно, водой. Однако подтвердить эту гипотезу удалось лишь спустя 15 лет с момента начала поиска жидкой воды и следов микроорганизмов на Красной планете.

Также по теме


О чём молчат дюны: могут ли загадочные образования на поверхности Марса скрывать следы жизни

Американские учёные обнаружили на поверхности Марса сотни углублений в форме полумесяца, так называемые призрачные дюны. Эти…

«Человечество уже давно ищет под поверхностью Марса, на глубине, защищённой от воздействия радиации, микроорганизмы. Теперь, получив подтверждение предыдущих теорий, мы можем проверить вероятность существования примитивных форм жизни», — заявил в интервью RT старший научный сотрудник Института космических исследований РАН, один из создателей зонда TGO для миссии «ЭкзоМарс-2020» Алексей Малахов.

Открытие воды в жидком виде означает, что на Марсе, скорее всего, есть благоприятные условия для существования микроорганизмов, считают эксперты, однако, чтобы подтвердить данную гипотезу, необходимо совершить ряд полевых исследований.

«Чтобы быть уверенным в существовании микроорганизмов, необходимо добраться до этой воды, а значит, пробурить 1,5 километра марсианского грунта. Кроме того, необходимо исследовать химический состав воды, её солёность», — сообщил в беседе с RT научный сотрудник ГАИШ МГУ Михаил Кузнецов.

По мнению эксперта, отправить на Марс человека для проведения полевых исследований можно будет не раньше чем через 10—15 лет, когда появятся соответствующие технологии дальних полётов.

Также Кузнецов обратил внимание на потенциальную пригодность Красной планеты для жизни. Ранее учёные составили марсианскую карту, отметив на ней наиболее пригодные для жизни участки, которые можно будет исследовать в ходе следующих миссий

По мнению астрофизиков, следы инопланетной жизни надо искать на месте древних пересохших озёр. Примерно 3—4 млрд лет назад кратеры на поверхности Красной планеты были наполнены водой, поэтому в древнем грунте могли сохраниться свидетельства существования микроорганизмов

Ранее учёные составили марсианскую карту, отметив на ней наиболее пригодные для жизни участки, которые можно будет исследовать в ходе следующих миссий. По мнению астрофизиков, следы инопланетной жизни надо искать на месте древних пересохших озёр. Примерно 3—4 млрд лет назад кратеры на поверхности Красной планеты были наполнены водой, поэтому в древнем грунте могли сохраниться свидетельства существования микроорганизмов.

Чтобы продолжить исследования Марса, в 2020 году к нему отправят российскую посадочную платформу с орбитальным зондом TGO. Аппарат исследует состав атмосферы планеты, а посадочный модуль прозондирует грунт. В ходе миссии планируется пробурить грунт на 20 м и узнать, какие ещё тайны скрывают недра Марса.

Что дальше?

Хотя само существование водного резервуара будоражит воображение тех, кого интересует возможность существования на Марсе жизни — пусть даже в прошлом, — характеристики озера ещё нужно подтвердить дальнейшими исследованиями.

«Сейчас необходимо повторить произведенные измерения в других местах, чтобы посмотреть на похожие сигналы, подумать над другими возможными причинами таких результатов и — надеюсь — исключить любые альтернативные объяснения», — объясняет профессор Открытого университета Мэтт Балми.

«Может быть, это послужит отправной точкой для организации нового запуска к Марсу, чтобы пробурить скважину к этому водному карману — как это было сделано с земными озерами, скрытыми под ледниками Антарктики», — рассуждает он.

Image caption

Озеро Восток было обнаружено под 4-километровым слоем антарктического льда

Ученые уже заявляли об обнаружении бактериальной жизни в глубинах антарктического озера Восток, но бурение на Марсе — куда более амбициозный проект.

«Добраться туда и окончательное убедиться, что это именно озеро, — задача не из простых», — говорит профессор Оросеи.

Вот как выглядят эти потоки:

Кратер Гейла

На фото: темные потоки до нескольких сотен метров длиной, как полагают, свидетельствуют о существовании жидкой воды.

Кратер Гарни

Ручейки стекают вниз по стенкам кратера и образуются, когда температура повышается до -23 градусов по Цельсию. Они появляются весной и вытягиваются до ста метров летом, постепенно высыхая к осени.

Область Coprates Chasma в экваториальном регионе


Кратер Горовитца
использовать в собственных целях

Прежние миссии на Марс рассказали нам о водном прошлом планеты. Фотографии, отправленные на Землю еще в 70-х годах, показали поверхность, усеянную высохшими реками и равнинами, которые некогда покрывали огромные древние озера. В начале этого года NASA представило доказательства того, что океан мог покрывать половину северного полушария планеты в далеком прошлом.

Постепенно, марсианские зонды начали присылать данные о том, что планета может быть все еще влажной. Порядка десяти лет назад, Mars Global Surveyor сделал снимки того, что могло быть водой, прорвавшейся и обтекающей камни и другие осколки скал. В 2011 году камера высокого разрешения аппарата MRO засняла небольшие потоки воды, стекающей по стенкам кратера с конца весны до ранней осени. Не питая особых иллюзий, ученые миссии назвали потоки «повторяющимися наклонными линиями», или RSL.

Потом ученые обратились к другому инструменту на борту MRO для анализа химического состава таинственных потоков RSL. Люйендра Ойха из Технологического института Джорджии в Атланте и его коллеги использовали спектрометр на MRO, чтобы просмотреть инфракрасный свет, отраженный от крутых скалистых стенок, когда темные полосы начинают появляются и до момента, когда они вырастают на полную длину под конец марсианского лета.

В работе, опубликованной в Nature Geosciences, группа ученых описывает, что обнаружила инфракрасные сигнатуры гидратированных солей, когда темные потоки имели место, но не обнаружила их после исчезновения потоков. Гидратированные соли — смесь хлоратов и перхлоратов — это дымный след, указывающий на наличие воды во всех четырех изученных местах: кратеры Гейла, Паликира и Горовитца, а также большой каньон Coprates Chasma.

Поток появляются только когда температура поверхности Марса поднимается выше -23 градусов Цельсия. Вода может течь при таких условиях, потому что точка замерзания солей ниже точки замерзания воды.

Джон Бриджес, профессор планетарных наук в Университете Лестера, сказал, что исследование было захватывающим, но может создать опасения для космических агентств. Потоки можно использовать для поиска водяных источников на Марсе, сделать их основными местами поиска жизни и будущих пилотируемых миссий. Однако агентствам придется избегать возможности загрязнения других планет микробами с Земли, что делает влажные регион довольно трудными для посещения. «Это дает им много пищи для размышлений», — говорит он.

В настоящее время ученые пытаются выяснить, откуда берется вода. Пористые породы под поверхностью Марса могли бы удерживать замороженную воду, которая тает в летние месяцы и просачивается на поверхность.

Третья возможность состоит в том, что соли марсианской поверхности поглощают воду из атмосферы, пока не наберут достаточно, чтобы пустить ее вниз по склону. Этот процесс, известный как плывучесть, наблюдается в пустыне Атакама, и там появившиеся в результате процесса влажные пятна являются единственным известным местом, где могут выжить микробы.

Где скрывается вода на Марсе

Одним из исследователей Марса была опубликована статья, содержащая предположение, что жидкая вода на Марсе все-таки присутствует и сейчас. Она может скрываться на глубине 1,5 км. На эту догадку ученого натолкнули данные, полученные от радара MARSIS, который обследовал обширную область Южного плато Марса.

При анализе данных ученые обратили внимание на необычное поведение сигнала радара над областями, покрытыми слоями льда. Аналогичным образом сигналы радаров ведут себя при исследовании подземных озер Антарктиды и Гренландии

Это и позволило провести аналогию и предположить, что в недрах красной планеты могут существовать водоемы, содержащие жидкую воду.

По предварительным оценкам, размеры найденного водоема составляют около 20 км в диаметре. Мощность радара оказалось недостаточно высокой для получения более подробной картины, и ряд параметров при помощи этого устройства оценить не удалось:

  • контуры водоема;
  • толщину водяного слоя, то есть глубину водоема (хотя ученые предполагают, что глубина водоема составляет не менее 1 м).

Время не ждет

Доктор Орозеи утверждает: «Сейчас важнее всего установить, является этот водоем частным случаем или нет. Если таких резервуаров много, то они формируют целую систему подледных озер — аналогичную той, что на Земле. Таким образом, микроорганизмы, если они там есть, имеют обширный ареал обитания и возможность перемещаться».

Чтобы ответить на этот вопрос, команде исследователей в ближайшие годы необходимо получить больше данных с «Марс-Экспресс». Межпланетная станция начала стареть, топливо подходит к концу, так что время сейчас играет не на руку ученым.

В будущем подобраться ближе к этим источникам жидкой воды также может быть затруднительно. Буровые операции на Земле требуют передовой техники, а на Марсе ее просто нет. Европейский марсоход «Экзомарс», запуск которого запланирован на 2020 год, сможет пробурить поверхность на глубину примерно двух метров. Этого может оказаться недостаточно, чтобы добраться до подземных водных резервуаров.

Ссылка на основную публикацию