Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 19.10.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

На Марсе обнаружены самые большие отложения подповерхностного льда

На Марсе обнаружены самые большие отложения подповерхностного льда
shortstoryf

Орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) изучил одну из областей Марса и обнаружил, что ниже одной из равнин располагается такое количество воды, которое сопоставимо с озером Верхнее — самым крупным и самым глубоким озером в системе Великих Озёр. Только, в отличие от земного озера, марсианское полностью заморожено.

Марс равнина Утопия

На этом изображении показаны депрессии на равнине Утопия. Именно такая текстура области побудила исследователей проверить присутствие здесь подповерхностного льда. Зубчатые образования, как правило, имеют в ширину 100-200 метров. Передний план этого изображения охватывает область протяжённостью 1.8 километра. Перспектива сформирована посредством трёхмерной модели ландшафта, полученного стереокамерой HiRISE. Кадры для этого изображения фиксировались с 25 декабря 2006 года по 2 февраля 2007 года. Вертикальный масштаб специально увеличен для того, чтобы сделать текстуру поверхности более выразительной. Источник: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona

Учёные исследовали часть равнины Утопия на Марсе, которая расположена в средних северных широтах. Для того, чтобы заглянуть под поверхность красной планеты, использовался специализированный радар SHARAD. В общей сложности MRO совершил над этим местом более 600 пролётов, в результате чего удалось установить, что здесь водяным льдом покрыта такая область, которая по площади может перекрывать некоторые штаты США. Толщина ледяного отложения варьируется от 80 до 170 метров, а состоит он на 50 процентов из водяного льда, смешанного с пылью и большими твёрдыми частицами.

На тех широтах, где обнаружено это ледяное отложение, где-то в середине между экватором и полюсом, водяной лёд не может существовать на поверхности современного Марса. Он немедленно сублимирует в водяной пар. Отложения водяного льда на равнине Утопия существуют только потому, что они надёжно закрыты от воздействия атмосферы слоем почвы, который, по оценкам планетологов, может иметь толщину от 1 до 10 метров.

«Это отложение, вероятно, сформировалось первоначально во время снегопада, снег после которого растаял и сформировал ледяной щит, смешанный с пылью. Это могло произойти в то время истории Марса, когда его ось вращения имела больший наклон, чем сегодня», Кэсси Стуурман, исследователь из Института геофизики в Техасском университете.

В настоящее время Марс имеет наклон оси в 25 градусов, из-за чего большое количество водяного льда скапливается на полюсах. У планеты существуют циклы, в результате которых наклонение оси может изменяться в два раза, из-за чего полюса нагреваются и льды перемещаются к средним широтам. Период одного цикла Марса составляет около 120000 лет. Моделирование климата и предыдущие анализы подповерхностного состава указали на то, что возникновение льдов в средних широтах не связано с их накоплением у полюсов — замороженная вода собирается здесь во время периодов с большим наклонением орбиты.

Марсианская вода как будущий ресурс

Марс равнина Утопия радар

На этих двух изображениях показаны данные, полученные радаром SHARAD. Этот инструмент испускает радиоволны и фиксирует время их возвращения посредством отражения от поверхности. Белые стрелки указывают на присутствие подповерхностного «отражателя», который был интерпретирован как подповерхностные отложения водяного льда. горизонтальная шкала указывает масштаб 40 километров. Вертикальная шкала указывает время возврата сигнала в одну микросекунду, что эквивалентно расстоянию примерно 90 метров под поверхностью. Источник: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Rome/ASI/PSI

Равнину Утопия при желании можно перевести как «равнины рая». Недавно обнаруженные залежи льда простираются под этой равниной на широтах от 39 до 49 градусов. Они ответственны менее чем за один процент всего известного льда на Марсе, но они более чем в два раза увеличили объём известных ледяных залежей в северных равнинах планеты после своего выявления. В настоящее время скопления льда близко от поверхности красной планеты рассматриваются планетологами как ресурс для астронавтов.

«Вероятнее всего, это отложение наиболее доступно, чем большая часть водяного льда на Марсе, поскольку оно расположено на относительно низкой широте на плоской, гладкой поверхности, где можно было бы посадить космический аппарат», — Джек Холт из Техасского университета, соавтор исследований.

В настоящее время вся вода внутри равнины Утопия находится в замороженном состоянии. Если бы здесь был слой растопленного льда, который имел бы существенное влияние на понимание существования жизни на Марсе, его, очевидно, сразу бы обнаружили на радарных снимках. Однако нельзя исключать, что процесс таяния льда здесь может происходить в те времена, когда ось планеты наклоняется. В тех местах, в которых водяной лёд существует уже очень долго, у учёных попросту нет данных о том, было ли там же достаточно жидкой воды для поддержания микробной жизни.

Равнина Утопия является бассейном с диаметром приблизительно 3300 километров. Она образовалась в результате катастрофического удара небесного тела, а впоследствии была заполнена текучим веществом. В этот район Марса НАСА отправило исследовательскую станцию Викинг-2, который приземлился около центра равнины в 1976 году. Часть же, исследованная в рамках данной работы, расположена к юго-западу от места посадки аппарата.

Марс равнина Утопия

Штриховка на карте равнины Утопия показывает область, в недрах которой расположено отложение водяного льда. Данные получены радаром SHARAD. Горизонтальный масштаб указан справа внизу и составляет 140 километров. Фиолетовые бары показывают глубину верхней границы ледяного отложения. Самый тёмный фиолетовый бар указывает на глубину 170 метров, а самый светлый — 10 метров. Значение 2.8 плюс-минус 0.8 в правом верхнем углу указывает диэлектрическую константу, которая связана с способностью радарного отражения. 14300 кубических километров — оценка объёма воды в отложении. Источник: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Rome/ASI/PSI

В Канадском Арктическом архипелаге расположились схожие поверхностные образования, которые указывают на существование подповерхностного льда. Однако до недавнего времени вопрос о существовании подповерхностного льда под равниной Утопия был нерешённым. Было не ясно, присутствовал ли он здесь или уже был потерян за миллионы лет, прошедших от начала формирования депрессий. Теперь же, большой объём льда, обнаруженный радаром SHARAD, идентифицировал возможный ресурс для перспективного использования.

«Это очень важно расширять наши представления о распределении и количестве марсианской воды. Мы знаем, что у раннего Марса было достаточно жидкой воды на поверхности, чтобы могли существовать реки и озёра. Куда они делись сейчас? Большая часть этой воды покинула планеты через верхние слои атмосферы. Но всё ещё существуют большие количества воды в виде подповерхностного льда, и мы хотим больше понять об этом», — Лесли Тампарри, руководитель проекта MRO в Лаборатории реактивного движения НАСА.

«Ледяные залежи в равнине Утопия на Марсе являются не просто исследовательским ресурсом. Они также являются одними из самых доступных индикаторов изменения климата на красной планете. Мы не понимаем полностью, почему лёд образовывался в некоторых областях марсианской поверхности, а не в других. Сбор грунта и использование этого льда в последующих научных миссиях, могли бы поддержать жизнеспособность космонавтов, а также помогли им раскрыть тайны марсианских ледниковых периодов».

По информации НАСА.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google