Ученые пришли к выводу, что недавно обнаруженное подледное озеро на Марсе может существовать только при условии наличия дополнительного источника тепла на планете, которым может быть вулканическая активность.
Как сообщается в журнале Geophysical Reseach Letters, около 300 тысяч лет назад под южным полюсом Марса могла образоваться магматическая камера, которая по мере остывания растопила находящийся над ней лед.
Некоторые формы рельефа на Марсе (например, пересохшие дельты рек) указывают, что в прошлом на его поверхности могла существовать жидкая вода, причем в большом количестве. Долгое время ученые предполагали, что жидкую воду можно найти на планете и сейчас, но им не удавалось получить убедительных доказательств — например, в 2015 году физик Луджендра Оджа обнаружил у южного полюса темные полосы, которые были похожи на ручьи соленой воды, но позже эту гипотезу поставили под сомнение, предположив, что это просто потоки песка. Однако летом 2018 года наблюдения радара MARSIS на борту европейского орбитального зонда Mars Express показали, что под Южным плато на глубине 1,5 километра спрятан крупный водоем диаметром 20 километров. Несмотря на то, что ученые высказали предположения о его характеристиках — скорее всего, это соленая вода, перемешанная с грунтом — объяснение того, как возникло озеро, они не представили.
В новой работе Майкл Сори (Michael Sori) и Али Бремсон (Ali Bramson) из Университета Аризоны попытались определить условия образования водоема на южном полюсе Марса. Ученые построили модель, в которой рассмотрели, какое количество внутреннего тепла планеты необходимо, чтобы растопить воду, а также может ли быть достаточно одной соли, чтобы спровоцировать этот процесс. Дело в том, что соль значительно снижает температуру плавления льда, поэтому считалось, что перхлораты магния, кальция и натрия, которые в прошлом нашли на северном полюсе, могли поспособствовать таянию замерзшей воды у основания ледяной шапки на южном полюсе.
За основу модели исследователи взяли теоретические предсказания другой группы ученых, согласно которым минимальная температура для плавления смеси воды и перхлората натрия составила −37 градусов Цельсия, для смеси воды и перхлората магния −68 градусов Цельсия, и для смеси воды и перхлората кальция −74 градуса Цельсия. Сори и Бремсон рассчитали поток тепла, который в среднем попадает на поверхность Южного плато, чтобы выяснить, может ли лед на глубине начать таять самостоятельно.
Выяснилось, что средняя температура поверхности Марса на широтах, где находится подледное озеро, составляет всего 162 кельвина, а ее колебания в течение года не превышают 0,2 градуса. Независимо от того, состоит ли озеро полностью из соленой воды или из соленой воды и грунта, потока тепла, попадающего на Южное плато, все равно будет недостаточно, чтобы расплавить лед даже при самых благоприятных условиях.
Сори и Бремсон заключают, что для образования жидкого подледного озера планете необходим дополнительный источник тепла, которым, например, может быть внутренняя вулканическая активность. В своей работе они рассмотрели теорию, согласно которой около 300 тысяч лет назад магма начала подниматься из недр Марса и образовала вулканический очаг. Вместо того, чтобы прорвать поверхность, он остался внутри, образовав магматическую камеру. По мере остывания расплавленные породы отдавали тепло, благодаря чему лед под южным полюсом растаял. Кроме того, ученые предполагают, что лавовый «пузырь» должен согревать внутренние слои и сегодня, чтобы поддерживать озеро в жидком состоянии.
Несмотря на то, что на Марсе в прошлом находили следы извержений вулканов, считается, что геологическая активность планеты угасла миллионы лет назад.
Однако новая работа говорит о том, что некоторые процессы, вероятно, могут происходить на Марсе и сегодня. Выводы ученых нельзя назвать окончательными, однако Сори и Бремсон надеются, что их работа привлечет интерес к проблеме. «Я считаю, что подобное моделирование и анализ — отличная идея, потому что наличие [жидкой] воды, если она вообще есть, необходимо объяснить, и это действительно критическая деталь головоломки. Прошлая статья оставила этот [вопрос] висеть в воздухе. [На Марсе] может существовать вода, однако необходимо объяснить ее появление, и авторы статьи проделали действительно важную работу, объяснив, какие условия необходимы», — комментирует Джек Холт (Jack Holt), профессор из Университета Аризоны, не участвовавший в исследовании.
На поверхности Марса вода существует в замерзшем виде. Например, недавно Европейское космическое агентство опубликовало снимок с борта аппарата «Марс-Экспресс», на котором виден ледник, занимающий практически все дно 80-километрового кратера Королев в северном полушарии планеты.
Источник: N+1
Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, на канал «Хвилі» в Youtube, страницу «Хвилі» в Facebook