Подтверждение наличия жидкой воды под южной полярной шапкой Марса
Учёный из Юго-Западного исследовательского института (SwRI) измерил свойства смесей льда и рассола при температурах до -145°F (-98°C), чтобы подтвердить вероятное существование солёной воды между частицами льда или осадка под ледяной шапкой на южном полюсе Марса. Лабораторные измерения геофизика SwRI доктора Дэвида Стиллмана подтверждают необычно яркие отражения, зафиксированные радаром MARSIS на борту орбитального аппарата ESA Mars Express.
Радар MARSIS с 40-метровой антенной сканирует планету, посылая радиоволны и анализируя отражённые эхо-сигналы. Любая приповерхностная жидкая вода должна давать сильный яркий сигнал, в то время как сигнал от льда и горных пород был бы значительно слабее.
Поскольку общепринятые модели предполагают, что температура на южной полярной шапке Марса значительно ниже точки плавления воды, многие учёные сомневались в наличии жидкой воды. В качестве объяснения ярких отражений от основания предлагались глины, гидратированные соли и солёные льды. Итальянская исследовательская группа использовала ранее опубликованные данные, симуляции и новые лабораторные измерения.
«Озёра жидкой воды действительно существуют под ледниками в арктических и антарктических регионах Земли, так что у нас есть аналоги для поиска жидкой воды подо льдом», — сказал Стиллман, специалист по обнаружению воды в любой форме на планетарных телах и соавтор статьи. «Экзотические соли, которые, как мы знаем, существуют на Марсе, обладают удивительными "антифризными" свойствами, позволяя рассолам оставаться жидкими при температурах до -103°F (-75°C). Мы изучали эти соли в нашей лаборатории, чтобы понять, как они будут реагировать на радар».
Для этого проекта Стиллман измерил свойства перхлоратных рассолов в камере SwRI, создающей температуры, близкие к температуре жидкого азота, при марсианском давлении.
«Мои итальянские коллеги обратились ко мне, чтобы выяснить, подтвердят ли мои лабораторные экспериментальные данные наличие жидкой воды под марсианской ледяной шапкой», — сказал Стиллман. «Исследование показало, что нам не нужны целые озёра перхлоратных и хлоридных рассолов. Достаточно, чтобы эти рассолы существовали между частицами льда или осадков — этого хватит для создания сильного диэлектрического отклика. Это похоже на то, как морская вода пропитывает песчинки на берегу или как сироп пропитывает ледяную крошку, но при -103°F под километровой толщей льда у Южного полюса Марса».
Поиск воды в космосе основан на поиске потенциальной обитаемости, поскольку вся известная жизнь требует воды.
«В данном случае "следование за водой" привело нас в место, настолько холодное, что жизнь, какой мы её знаем, не может там процветать», — отметил Стиллман. «Но это всё равно интересно, и кто знает, какие эволюционные пути могла пройти внеземная жизнь?»
Исследование опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters.