Однією з найбільш глибоких подібностей між Землею та Марсом, яка робить її популярною мішенню для досліджень та розвідки, є наявність на її поверхні водного льоду (головним чином у вигляді його полярних крижаних шапок). Але, можливо, ще цікавіше - наявність льодовиків під поверхнею, про що вчені міркували задовго до того, як їх наявність була підтверджена.
Ці сховища підземної води могли б нам багато чого розповісти про марсіанську історію, і навіть можуть бути безцінним ресурсом, якщо люди коли-небудь вирішать зробити Марс своїм домом. Відповідно до недавнього дослідження пари вчених з Техаського університету в Остіні та Арізоні, також є шари льоду під північною полярною крижаною кришкою, яка могла б бути найбільшим водоймою на планеті.
Результати дослідження були предметом дослідження, яке нещодавно було опубліковано в Геофізичні дослідницькі листи. Дослідженням керував Стефано Нероззі, аспірант Техаського університету Інституту геофізики Остіна (UTIG) та йому допомагав професор Джек Холт з Місячної та планетарної лабораторії університету Арізони (LPL).
Заради свого дослідження Нероцці та проф. Хольт покладалися на дані, зібрані інструментом «Мілкомірний радар» (SHARAD) на борту Марсового розвідувального орбіталя (МРО) - який здатний проникати до 2,4 км нижче поверхні за допомогою радіолокаційних хвиль. Вони повідомили про виявлення декількох шарів піску та льоду приблизно за 1,6 км під північним полюсом Марса.
В деяких місцях було виявлено, що ці шари містять воду на 90% і вважаються залишками давніх полярних льодових покривів. Якщо розплавиться, дослідники вказують, що вони створили б глобальний океан глибиною не менше 1,5 метра (5 футів). Як пояснив Нероззі в прес-релізі UT News, ця знахідка була досить дивною. "Ми не очікували, що тут знайдеться стільки водного льоду", - сказав він. "Це, ймовірно, робить його третім за величиною водоймами на Марсі після полярних крижаних кришок".
Отримані результати підтверджуються окремим дослідженням (співавтором якого був Нерозцці), яке проводили дослідники з університету Джона Хопкінса, а також з'явилося в Геофізичні дослідницькі листи. Для цього дослідження команда спиралася на дані гравітації, щоб розмістити обмеження на щільність ділянки під полярною крижаною кришкою. З отриманих ними показань низької щільності вони підрахували, що шари льоду та піску загалом перевищують 50% води.
Це відкриття є благом для вчених, оскільки ці шари є істотною історією минулих кліматичних змін, і аналіз їх може виявити дуже цікаві речі про історію планети. Коротше кажучи, геометрія та склад цих шарів могли б допомогти вченим визначити, чи був марсіанський клімат сприятливим для життя.
Щодо того, як вся ця вода потрапила туди, автори теоретизують, що вони утворювались у минулі періоди потепління та похолодання на Марсі. Вченим відомий деякий час на Марсі відбуваються льодовикові події, які обумовлені різницею в орбіті та нахилі планети (подібно до Землі). За періоди близько 50 000 років Марс більше нахиляється до Сонця, перш ніж поступово повертається у вертикальне положення.
Коли Марс сидить вертикальніше, екваторіальна область прогрівається, тоді як північна полярна область охолоджується, внаслідок чого крижані шапки просуваються. Коли планета нахиляється до Сонця, полярна область прогрівається, внаслідок чого крижані шапки тануть. Саме в ці часи залишки крижаних кришок покриються піском, який історично захищав їх від впливу Сонця та розсіювання в атмосферу.
Проф. Холт, який був професором з досліджень у УТІГ протягом 19 років до вступу в університет штату Арізона в 2018 році, був співробітником наукової команди SHARAD з моменту прибуття МРС на Марс у 2006 році. Використовуючи дані цього інструменту, МРО також змогло підтвердити наявність підземних льодовиків біля середини Марса
"Дивно, але загальний об'єм води, що замикається в цих похованих полярних відкладах, приблизно такий самий, як і весь водний лід, який, як відомо, існує в льодовиках та похованих шарах льоду на нижчих широтах на Марсі, і вони приблизно того ж віку"
Раніше вчені вважали, що стародавні крижані шапки були втрачені, але це дослідження виявляє, що північний крижаний покрив вижив під поверхнею планети, розташований у вигляді альтернативних смуг льоду та піску. Це дослідження не тільки суперечить цьому припущенню, але також дає нові та важливі уявлення про обмін водного льоду між полюсами Марса та середніми широтами.
Ще одна захоплююча можливість полягає в тому, як вивчення цих льодовиків могло допомогти визначити, чи був Марс коли-небудь мешканцем. Як пояснив Нерозцці:
"Розуміння того, скільки води було в світі в порівнянні з полюсами, важливо, якщо на Марсі ви будете мати рідку воду. Можна створити всі необхідні умови для життя, але якщо більша частина води замикається на полюсах, то важко мати достатню кількість рідкої води біля екватора. "
Завдяки зростаючій кількості робототехнічних місій, відправлених на Марс, те, що ми знаємо про планету, зростало не по днях. І з кожним новим відкриттям стає необхідною подальша розвідка. Невдовзі ми можемо посилити ці зусилля, відправивши туди людських космонавтів, що може навіть прокласти шлях до людського поселення.
І коли ці люди приїдуть, то присутність підземних льодовиків зіграє головну роль їх зусилля.
