Сейсмическая активность Марса указала на наличие подповерхностной воды и микробной жизни 

Стационарный посадочный аппарат NASA InSight, прибывший для изучения внутреннего строения Красной планеты, позволил зарегистрировать «марсотрясения» и получить новую информацию о толщине, плотности и составе слоев марсианской коры и мантии. Ранее с его помощью астрономы зафиксировали проходящие сквозь ядро этой планеты сейсмические волны, которые позволили уточнить состав и строение марсианского ядра.

Хотя в декабре 2022 года миссию пришлось завершить из-за невозможности дальнейшей зарядки аккумуляторных батарей, ученые продолжают анализировать данные, полученные зондом. Недавно авторы исследования, опубликованного в журнале Geology, предположили, что под марсианской поверхностью находятся «карманы» с рассолом, в которых может присутствовать микробная жизнь.

К такому выводу Икуо Катаяма (Ikuo Katayama) и Юя Акамэцу (Yuya Akamatsu) из Университета Хиросимы (Япония) пришли, обратив внимание на изменение скорости прохождения сейсмических волн в разных подповерхностных слоях — от замедления до резких скачков — на глубинах в пределах 10-20 километров. Ранее эту смену сейсмических характеристик объясняли различиями в составе пород или их пористости.

Предположив, что резкие скачки в скорости сейсмических волн связаны с возможным переходом от «сухих» к заполненным водой трещинам, ученые провели лабораторные эксперименты с образцами диабаза, близкого по составу к предполагаемой марсианской коре. Чтобы создать трещины в образцах, их нагревали до 800 °C, затем насыщали водой и солевым раствором.

Оказалось, «мокрые» образцы проводили упругие волны гораздо быстрее, чем «сухие», хотя пористость у них при этом не менялась. Лед, в отличие от жидкости, влиял на скорость волн незначительно. Таким образом, присутствие воды заметно ускорило прохождение упругих волн, даже без изменения состава или пористости самой породы.

Значит, если на глубинах примерно 10 километров трещины заполнены рассолом, то резкие скачки скоростей сейсмических волн можно объяснить без изменения химического состава пород. Напомним, условия на поверхности Красной планеты не исключают существования подповерхностной воды, которая может оставаться в жидком состоянии из-за концентрации в ней солей и хлоридов и служить потенциальной «подсказкой» в поисках микробной жизни.

Расчеты также показали, что именно переход между уровнями с «сухими» и «водонасыщенными» трещинами может формировать наблюдаемую сейсмическую «границу». При этом на глубине приблизительно 20 километров трещины могут постепенно «закрываться» под давлением, что снова приводит к изменению скорости прохождения волн.

Авторы нового исследования отметили, что разработанная ими модель — лишь одна из нескольких возможных интерпретаций сейсмических данных. Проверить предложенную гипотезу можно с помощью дополнительных измерений (например, электромагнитных).