Сейсмологи «нащупали» подземный океан на Марсе: новые данные NASA InSight говорят о существовании огромного резервуара жидкой воды
Красная планета, вечный спутник Земли в наших небесах и фантазиях, снова преподносит сюрпризы. Под её пыльными, рыжеватыми равнинами, которые мы привыкли считать символом засушливости и безжизненности, может скрываться нечто поистине грандиозное — обширный резервуар жидкой воды. И это не просто очередная гипотеза, а вывод, основанный на свежих данных сейсмической разведки, проведенной аппаратом NASA InSight. А что, если под этой кажущейся безжизненной поверхностью скрывается нечто, способное перевернуть наши представления о красном соседе?
Великая марсианская водная загадка: Куда всё утекло?
Давайте немного отмотаем время назад. Миллиарды лет назад, в так называемые Нойскую и Гесперийскую эры, Марс был совсем другим. По его поверхности текли полноводные реки, оставляя за собой разветвленные долины, плескались озёра и, возможно, даже целые моря. Следы этой бурной гидрологической активности мы видим и сегодня в виде высохших русл и отложений.
Но потом что-то пошло не так. Марс начал терять своё магнитное поле, служившее щитом от солнечного ветра. Атмосфера стала истончаться, улетучиваясь в космос. Поверхностная вода последовала за ней: часть испарилась, часть замёрзла, образовав полярные шапки, а какая-то доля оказалась «законсервированной» в минералах. Однако, если сложить все эти известные «хранилища», баланс всё равно не сходится. Расчёты показывают, что на древнем Марсе воды было столько, что её хватило бы покрыть всю планету океаном глубиной от 700 до 900 метров! Куда же делся этот колоссальный объём? Вопрос, который не давал покоя поколениям планетологов.
Одной из давних идей было предположение, что значительная часть воды просто «ушла под землю». Интенсивная метеоритная бомбардировка в ранней истории Марса могла создать густую сеть трещин в коре, по которым вода, подобно земным грунтовым водам, просочилась на глубину. А там, защищённая от космического холода и разрежённой атмосферы, при более высоких температурах, она вполне могла бы оставаться в жидком состоянии.
Эхо глубин: Как ученые «прослушали» Марс
И вот здесь на сцену выходит миссия NASA InSight, запущенная в 2018 году. Её основной инструмент — сверхчувствительный сейсмометр SEIS, предназначенный для регистрации «марсотрясений» и других сейсмических событий. По сути, это как стетоскоп, позволяющий «услышать» внутреннее строение планеты.
Учёные анализировали данные о распространении так называемых поперечных сейсмических волн (S-волн). Эти волны, в отличие от продольных (P-волн), не могут распространяться в жидкостях. Однако их скорость сильно зависит от свойств среды, через которую они проходят. Изучая данные, полученные от двух метеоритных ударов в 2021 году (S1000a и S1094b) и одного значительного марсотрясения в 2022 году (S1222a), исследователи использовали сложный метод анализа, известный как «функции приёмника». Если упростить, то это похоже на то, как эхо, многократно отражающееся от стен пещеры, позволяет составить карту её внутреннего пространства. Сейсмические волны, отражаясь и преломляясь на границах различных слоёв марсианской коры, несут информацию об их структуре.
Находка под красной пылью: Вода в «губке»
И вот, анализ данных преподнес сюрприз. На глубине от 5,4 до 8 километров под поверхностью Марса сейсмические волны начали заметно замедляться. Такой эффект «низкоскоростного слоя» чаще всего указывает либо на частичное расплавление пород (что на таких глубинах и при текущей активности Марса маловероятно), либо на присутствие жидкости в порах этих пород. Учитывая все известные данные о Марсе, наиболее правдоподобным объяснением является наличие там жидкой воды, пропитывающей пористые скальные породы, словно вода в губке.
Это не океан в привычном нам смысле слова — не открытый водоём. Скорее, это гигантский водоносный горизонт, подобный земным артезианским бассейнам, но гораздо масштабнее. По расчётам, объём воды в этом марсианском «аквифере» может быть эквивалентен глобальному океану глубиной от 520 до 780 метров! Эта цифра поразительно хорошо согласуется с оценками той самой «недостающей» марсианской воды, если учесть уже известные потери и запасы. Похоже, значительная часть древней марсианской гидросферы действительно нашла убежище глубоко под поверхностью.
Вода — значит жизнь? И не только!
Что же это означает для нас? Последствия такого открытия трудно переоценить.
Во-первых, это, конечно же, астробиология. Где вода — там, как мы знаем по Земле, может быть и жизнь. Даже если на поверхности Марса условия сейчас слишком суровы, то в этих подземных, защищённых от радиации и низких температур резервуарах, могли бы существовать или даже сохраниться до сих пор примитивные микроорганизмы. Подобные экосистемы, основанные на хемосинтезе, а не фотосинтезе, существуют и в глубинах земной коры.
Во-вторых, это огромный потенциальный ресурс для будущих человеческих миссий. Это не просто абстрактная научная сенсация. Вода — это источник не только питья, но и кислорода для дыхания (через электролиз), а также компонентов ракетного топлива (водород и кислород). Наличие доступной воды на Марсе кардинально меняет экономику и логистику его освоения. Конечно, до марсианских артезианских скважин еще очень далеко — бурение на километры вглубь на другой планете является технологическим вызовом колоссальной сложности. Но данные InSight были получены вблизи экватора, и есть основания полагать, что подобные водоносные слои могут существовать и в других регионах, возможно, даже ближе к поверхности, как например, предполагаемый резервуар ледяной грязи на Равнине Утопия.
Заглядывая в будущее Красной планеты
Данные InSight — это лишь один «стетоскоп», приложенный к одной точке Марса. Чтобы получить полную картину распределения подземных вод, потребуются новые сейсмические миссии, способные «просветить» всю планету. Будущие марсоходы или стационарные буровые установки могли бы попытаться достичь этих водоносных слоёв для прямого анализа состава воды и поиска следов жизни.
Одновременно с этим возникает и вопрос планетарной защиты. Если в этих подземных резервуарах действительно может существовать уникальная марсианская биосфера, крайне важно не занести туда земные микробы, способные её уничтожить или необратимо изменить.
Как бы то ни было, Марс продолжает хранить свои тайны, но с каждым новым открытием он становится чуть ближе и понятнее. И шепот его сейсмического «сердцебиения» намекает, что Красная планета может оказаться гораздо более «живой» и интересной, чем мы осмеливались предполагать. Это приглашение слушать дальше, исследовать глубже и, возможно, однажды, прикоснуться к воде другого мира.