Международная группа учёных нашла новые доказательства присутствия жидкой воды под ледяной шапкой на южном полюсе Марса. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy. Исследователи использовали данные, полученные в конце 1990-х — начале 2000-х годов при помощи лазерного альтиметра (или высокометра), размещённого на борту космического аппарата Mars Global Surveyor. Переданные тогда данные до сих пор служат для изучения Марса. Альтиметр позволил создать топографическую карту планеты — прибор вычислял расстояние до поверхности по времени, которое требовалось лазерному импульсу, чтобы достичь её.
Авторы работы, проделанной при ведущей роли Кембриджского университета, проанализировали рельеф поверхности ледовой шапки и пришли к выводу, что его особенности говорят о наличии жидкой воды под толщей льда.
Напомним, что оба полюса Марса покрыты ледяными шапками — в этом планета похожа на Землю. При этом считается, что, в отличие от земных, марсианские ледники не содержат под поверхностью жидкую воду, а полностью состоят из промёрзшего льда. Такие выводы были сделаны ранее из-за особенностей холодного марсианского климата, а также отсутствия геотермальной активности, необходимой для прогрева нижних слоёв ледников.
В 2018 году появились первые данные, ставящие эту версию под сомнение. Они были получены в рамках экспедиции Европейского космического агентства по изучению Марса — Mars Express, которая осуществлялась при участии российских учёных. Тогда радар MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) выявил под толщей льда на южном полюсе Марса область, которая отражала сигнал таким образом, как если бы это была жидкая вода.
Однако впоследствии учёные выяснили, что такой же отражающей способностью обладают и некоторые типы марсианской почвы. Кроме того, считалось, что для наличия жидкой воды на Марсе уровень геотермальной активности должен быть выше, чем тот, который предполагается сейчас.
Авторы новой научной работы подошли к задаче с другой стороны — они сравнили рельеф ледовой шапки марсианского полюса с рельефом аналогичного ледового покрова на Земле. Вода, находящаяся под слоем льда, облегчает перемещение ледовых массивов. Часто поверхность ледового щита, под которым присутствует вода, имеет впадины, которые перемежаются приподнятыми областями, — образуется волнистый рельеф.
Команда учёных, включавшая в себя исследователей из Шеффилдского университета, Нантского университета, Университетского колледжа Дублина и Открытого университета, обнаружила такую волнистость поверхности протяжённостью в 10—15 км на южном полюсе Марса, высота гребней достигает нескольких метров. Это напоминает волнистость над подлёдными водоёмами на Земле, отмечают авторы исследования.
Чтобы проверить гипотезу о том, что причиной такой волнистости на Марсе является наличие жидкой воды, учёные применили специальную компьютерную модель, адаптированную под условия Красной планеты. Подбирая показатели геотермальной активности, учёные нашли модель, объясняющую появление неровностей на поверхности льда наличием под его толщей слоя жидкой воды.
«В свете новых топографических данных результатов нашего компьютерного моделирования и радиолокационной информации представляется намного более вероятным, что сейчас на Марсе существует минимум одна зона подлёдной жидкой воды и должна продолжаться геотермальная активность, чтобы поддерживать воду под ледниковой шапкой в жидком состоянии. Качество данных, поступающих с Марса, с орбитальных спутников, а также со спускаемых аппаратов таково, что мы можем использовать их для ответов на очень сложные вопросы об условиях на или даже под поверхностью планеты, применяя те же методы, что мы используем и на Земле», — отметил руководитель исследования профессор Нил Арнольд из Института полярных исследований имени Скотта Кембриджского университета.