Mars Express обнаружил признаки большого отложения воды в формации Medusae Fossae Formation!

"Марс Экспресс" ЕКА повторно исследовал одну из самых загадочных особенностей Марса, чтобы прояснить ее состав. Полученные данные свидетельствуют о слоях водяного льда, простирающихся на несколько километров под землей — это самое большое количество воды, когда-либо обнаруженное в этой части планеты.

Более 15 лет назад компания Mars Express исследовала формацию Medusae Fossae (MFF), обнаружив массивные отложения глубиной до 2,5 км. Из этих ранних наблюдений было неясно, из чего состоят отложения, но новое исследование теперь дало ответ.

"Мы снова исследовали MFF, используя новые данные радара MARSIS Marspress, и обнаружили, что отложения еще толще, чем мы думали: толщиной до 3,7 км", - говорит Томас Уоттерс из Смитсоновского института, США, ведущий автор как нового исследования, опубликованного в Geophysical Research Letters, так и первоначального исследования 2007 года. "Удивительно, что сигналы радара соответствуют тому, что мы ожидаем увидеть от слоистого льда, и похожи на сигналы, которые мы видим от полярных шапок Марса, которые, как мы знаем, очень богаты льдом".

Если бы лед, заключенный в MFF, растаял, он покрыл бы всю планету слоем воды глубиной 1,5-2,7 м: это самый большой объем воды, когда-либо обнаруженный в этой части Марса, и его достаточно, чтобы заполнить Красное море Земли.

MFF состоит из нескольких образованных ветром объектов размером в сотни километров в поперечнике и несколько километров в высоту. Обнаруженные на границе высокогорий и низменностей Марса, эти объекты, возможно, являются крупнейшим источником пыли на Марсе и одним из самых обширных отложений на планете.

Первоначальные наблюдения с Mars Express показали, что MFF относительно прозрачен для радаров и имеет низкую плотность - обе характеристики мы наблюдаем у ледяных отложений. Однако ученые не могли исключить более сухую возможность: на самом деле эти объекты представляют собой гигантские скопления пыли, вулканического пепла или наносов, переносимых ветром.

"Вот тут-то и поступают новые данные радара. Учитывая ее глубину, если бы MFF был просто гигантской кучей пыли, мы ожидали бы, что она уплотнилась под собственным весом ", - говорит соавтор Андреа Чиккетти из Национального института астрофизики, Италия. "Это создало бы нечто гораздо более плотное, чем то, что мы на самом деле видим на MARSIS. И когда мы моделировали поведение различных материалов, свободных ото льда, ничто не воспроизводило свойств MFF — нам нужен лед ".

Вместо этого новые результаты предполагают наличие слоев пыли и льда, покрытых защитным слоем сухой пыли или пепла толщиной в несколько сотен метров.

Хотя сейчас Марс кажется засушливым миром, поверхность планеты полна признаков того, что когда-то вода была в изобилии, включая пересохшие русла рек, древние ложа океанов и озер, а также долины, изрезанные водой. Мы также обнаружили значительные запасы водяного льда на Марсе, такие как огромные полярные шапки, погребенные ледники ближе к экватору и приповерхностный лед, пронизавший марсианскую почву.

Массивные запасы льда вблизи экватора — такие, которые, как предполагается, скрываются под сухой поверхностью MFF, — не могли образоваться при нынешнем климате планеты. Они, должно быть, образовались в предыдущую климатическую эпоху.

"Этот последний анализ бросает вызов нашему пониманию формации Medusae Fossae и поднимает столько же вопросов, сколько и ответов", - говорит Колин Уилсон, научный сотрудник проекта ЕКА Mars Express и космического аппарата ESA ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO). "Как давно образовались эти ледяные отложения и каким был Марс в то время? Если подтвердится, что это водяной лед, эти массивные отложения изменят наше понимание истории климата Марса. Любой резервуар древней воды был бы интересной целью для исследования человеком или роботом."

Масштабы и расположение этих ледяных отложений MFF также делают их потенциально очень ценными для нашего будущего исследования Марса. Миссии на Марс должны будут приземляться вблизи экватора планеты, вдали от богатых льдом полярных шапок или высокоширотных ледников. И им понадобится вода как ресурс — поэтому поиск льда в этом регионе практически необходим для полетов человека на планету.

"К сожалению, эти отложения MFF покрыты сотнями метров пыли, что делает их недоступными по крайней мере в течение следующих нескольких десятилетий. Однако каждый кусочек льда, который мы находим, помогает нам составить более точную картину того, где вода на Марсе текла раньше и где ее можно найти сегодня ".

В то время как Mars Express составляет карту водяного льда на глубину в несколько километров, вид приповерхностной воды обеспечивает Mars orbiter TGO. Этот орбитальный аппарат оснащен прибором FREND, который отображает водород — индикатор водяного льда — в самом верхнем метре марсианского грунта. В 2021 году компания FREND обнаружила богатую водородом область размером с Нидерланды в долине Маринерис на Марсе и в настоящее время составляет карту распределения мелких водных отложений по Красной планете.