Пошук джерела марсіанської води - такого, яке не обмежується замерзлими полярними регіонами Марса - є постійним викликом як для космічних агентств, так і для астрономів. Між НАСА, SpaceX та будь-яким іншим громадським та приватним космічним підприємством, сподіваючись в майбутньому провести місійну місію на Марс, доступне джерело льоду означатиме можливість виготовлення ракетного палива на прицілі та надання питної води для застави.
Поки спроба знайти екваторіальне джерело водного льоду не вдалася. Але після консультацій зі старими даними з найдовшої місії на Марсі в історії - NASA Марсова Одіссея космічний корабель - команда дослідників з лабораторії прикладної фізики університету Джона Хопкінса (JHUAPL) оголосила, що вони, можливо, знайшли докази джерела водного льоду в районі Марса Мессуе Фосса.
Цей регіон Марса, який знаходиться в екваторіальному регіоні, розташований між межею високогір’я та низовини поблизу районів вулканічного складу Тарсіс та Елізіум. Цей район відомий тим, що утворюється однойменна частина, яка являє собою м'яке поклади легкоерозивного матеріалу, яке простягається приблизно на 5000 км (3,109 миль) вздовж екватора Марса. Дотепер, як вважалося, неможливо існувати там водяний лід.
Однак команда під керівництвом Джека Вілсона - докторського дослідника в JHUAPL - нещодавно переробила дані з Марсова Одіссея космічний апарат, який демонстрував несподівані сигнали. Ці дані були зібрані між 2002 та 2009 роками інструментом нейтронного спектрометра. Після переробки композиційних даних нижчої роздільної здатності для приведення їх у більш чіткий фокус, команда виявила, що вони містять несподівано високі сигнали водню.
Щоб довести інформацію до більш високої роздільної здатності, Вілсон та його команда застосували методи реконструкції зображень, які зазвичай використовуються для зменшення розмиття та видалення шуму від даних медичних та космічних апаратів. Роблячи це, команда змогла покращити просторову роздільну здатність даних з приблизно 520 км (320 миль) до 290 км (180 миль). Зазвичай такого вдосконалення можна було досягти лише шляхом наближення космічного корабля набагато ближче до поверхні.
"Це було так, якби ми скоротили орбітальну висоту космічного корабля навпіл, - сказав Вілсон, - і це дало нам набагато кращий огляд того, що відбувається на поверхні". І хоча нейтронний спектрометр не виявив воду безпосередньо, велика кількість нейтронів, виявлена спектрометром, дозволила дослідницькій групі обчислити велику кількість водню. На великих широтах на Марсі це вважається показовим знаком водного льоду.
Перший раз Марсова Одіссея космічний корабель виявив багатий водень у 2002 році, який, здається, надходить з підземних родовищ на великих широтах навколо Марса. Ці результати були підтверджені в 2008 році, коли НАСА Фенікс Ландер підтвердив, що водень прийняв форму водяного льоду. Однак вчені працюють за припущенням, що на нижчих широтах температури занадто високі, щоб водяний лід існував.
У минулому виявлення водню в екваторіальній області вважалося через наявність гідратованих мінералів (тобто минулих вод). Крім того, Марсова розвідувальна орбіта (MRO) та ESA Mars Express орбітальники провели як радіолокаційне сканування місцевості, використовуючи відповідно їхні «Мілкомірний підземний радіолокатор» (SHARAD) та «Марса» - «Розширений радіолокатор» для підземного та іоносферного зондування (MARSIS).
Ці сканування свідчать про те, що під поверхнею були або вулканічні поклади низької щільності, або водний лід, хоча результати здавалися більш узгодженими з тим, що про них немає водяного льоду. Як зазначав Вілсон, їх результати піддаються більш ніж одному можливому поясненню, але, схоже, вказують на те, що водний лід може бути частиною макіяжу підземної поверхні:
“[I] якщо виявлений водень був закопаний льодом у верхньому метрі поверхні. було б більше, ніж вмістилося б у пористий простір у ґрунті… Можливо, підпис можна було б пояснити з точки зору великих покладів гідратних солей, але як ці гідратовані солі потрапляють у пласт, також важко пояснити. Тож поки що підпис залишається загадкою, гідною подальшого вивчення, і Марс продовжує нас дивувати ».
Зважаючи на тонку атмосферу Марса та діапазони температур, які є загальними навколо екватора - які досягають 308 К (35 ° С; 95 ° F) до полудня влітку - це загадка, як тут можна зберегти водний лід. Однак провідна теорія полягає в тому, що в минулому з полярних регіонів осідала суміш льоду та пилу. Це могло статися ще тоді, коли осьовий нахил Марса був більшим, ніж сьогодні.
Однак ці умови не були на Марсі сотні тисяч, а то й мільйони років. Таким чином, будь-який підземний лід, який був осаджений там, уже давно вже минув. Існує також можливість, що підземний лід може бути екранований шарами затверділого пилу, але це теж недостатньо, щоб пояснити, як водяний лід міг виживати на відповідних масштабах часу.
Зрештою, наявність рясного водню в регіоні Медузи Фосса - лише ще одна загадка, яка потребує подальшого дослідження. Те саме стосується покладів водного льоду взагалі навколо екваторіального району Марса. Такі родовища означають, що майбутні місії матимуть джерело води для виробництва ракетного палива.
Це би погодило мільярди доларів витрат на окремі місії, оскільки космічним кораблям не потрібно було б мати з собою достатньо пального для поїздки в зворотній бік. Таким чином, можна було б виготовити міжпланетний космічний апарат, який був би меншим, легшим та швидшим. Наявність екваторіального водного льоду також може бути використане для забезпечення постійного запасу води для майбутньої бази на Марсі.
Екіпажі могли повертатися в цю базу і виходити з неї один раз на два роки - таким чином, який аналогічний тому, що ми робимо з Міжнародною космічною станцією. Або - наважуюся сказати це? - місцеве джерело води може бути використане для подачі питної, каналізаційної та зрошувальної води майбутнім колоністам! Як би ви не нарізали його, пошук доступного джерела марсіанської води є критично важливим для майбутнього дослідження космосу, як ми це знаємо!
