Хотя вода на Марсе находится в полярных регионах, недавние анализы показали, что водяной лед существует возле Долины Маринер, самого большого каньона в Солнечной системе, который проходит вдоль марсианского экватора.
Хотя вода сегодня не является обычным веществом на Марсе, ее все же можно найти. До сих пор «оазисы» располагались в полярных регионах планеты, в основном в виде льда.
Более ранние миссии, включая аппарат Европейского космического агентства (ЕКА) Mars Express, искали приповерхностную воду на более низких широтах планеты и нашли ее, хотя и в небольших количествах. Это связано с тем, что в этих регионах водяной лед практически не выходит на поверхность, поскольку температура недостаточно низкая для того, чтобы лед был стабильным. Но благодаря новому типу анализа большое количество теперь можно было обнаружить в этих широтах, недалеко от Долины Маринер.
В рамках программы «ЭкзоМарс», совместной работы ЕКА и его российского партнера Роскосмоса, используется прибор Trace Gas Orbiter (TGO) Fine Resolution Epidermal Neutron Detector (FREND), который позволяет картировать водород.
«С помощью TGO мы можем заглянуть на глубину до одного метра под слой пыли и увидеть, что на самом деле происходит под поверхностью Марса. Прежде всего, он позволяет обнаружить богатые водой «оазисы», которые не могли быть обнаружены с помощью предыдущих инструментов«, — объясняет Игорь Митрофанов из Института космических исследований Российской академии наук и главный исследователь нейтронного телескопа FREND в своем заявлении.
Количество обнаруженного водяного льда велико, более или менее оно соответствует размеру Нидерландов, погребенных в метре, ближайшем к поверхности. «Мы обнаружили, что центральная часть Долины Маринер (крупнейшего каньона в Солнечной системе: в десять раз длиннее и в пять раз глубже, чем известный нам «Большой каньон» на Земле) была заполнена водой, гораздо больше, чем ожидалось. Это очень похоже на регионы вечной мерзлоты на Земле, где водяной лед постоянно сохраняется под сухой почвой из-за постоянных низких температур«, — сказал Алексей Малахов, автор исследования и научный сотрудник Института космических исследований Российской академии наук.
Ученые проанализировали FREND с марта 2018 года по февраль 2021 года. Инструмент составил карту содержания водорода в почве Марса, обнаруживая нейтроны, а не свет. «Более сухая почва излучает больше нейтронов, чем более влажная, поэтому мы можем сделать вывод о количестве воды в почве, глядя на испускаемые ею нейтроны«, — говорит Малахов.
FREND обнаружил область, где водород, один из двух компонентов воды, необычно присутствует в больших количествах, особенно в колоссальной системе каньонов Долины Маринер. Предполагая, что найденный водород связан с молекулами воды, ученые предполагают, что 40% приповерхностного материала в этом регионе может быть водой.
Но прибор может также обнаружить воду, встроенную в минералы, что является менее обнадеживающим анализом для будущих исследований. Тем не менее ученые по-прежнему уверены в полученных данных. «Мы считаем, что в целом эта вода, скорее всего, существует в виде льда».
«Это открытие — удивительный первый шаг, но нам нужно больше наблюдений, чтобы точно знать, с какой формой воды мы имеем дело«, — добавляет соавтор исследования Хокан Сведхем из ESTEC ЕКА в Нидерландах и бывший научный сотрудник проекта ЕКА для орбитального аппарата ExoMars Trace Gas Orbiter.
Обнаружение этих «запасов воды» является захватывающей перспективой для будущих исследований. Предыдущие миссии обнаружили воду, но она была погребена на глубине нескольких километров под поверхностью планеты. В то время этот ресурс было трудно использовать, в отличие от «оазисов», найденных в Долины Маринер.
«Знать больше о том, как и где существует вода на современном Марсе, необходимо для понимания того, что произошло с некогда многочисленной водой. Не говоря уже о том, что это помогает нашим поискам пригодной для жизни среды, возможных признаков прошлой жизни и органического материала с первых дней существования Марса«, — заключают ученые.