• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
1 июля
Александр Березин
8
60 548

На Марсе нашли аномальные залежи водного льда

5.1

Открытие может иметь значение как для изучения истории Красной планеты, так и для ее будущего освоения.

©Wikimedia Commons

Российский нейтронный телескоп FREND на борту искусственного спутника Марса Trace Gas Orbiter позволил найти на четвертой планете ряд «месторождений» льда, ранее недоступных для обнаружения. Особенно странно то, что в этот раз удалось выявить большие количества водного льда в теплых районах планеты, где теоретически водному льду сохраняться сложнее. Как именно он там оказался — пока не ясно. Соответствующая работа опубликована в Journal of Geophysical Research: Planets.

FREND расшифровывается как Fine Resolution Epithermal Neutron Detector (эпитермальный нейтронный детектор высокого разрешения), его создали в Институте космических исследований РАН. Прибор фиксирует попадание нейтронов, исходящих от поверхности Марса. По их энергии можно различить нейтроны, «отскочившие» от атомов водорода в верхнем метре марсианского грунта, и за счет этого понять, есть ли там вода. Подобные приборы российского производства уже работают на поверхности Красной планеты (на «Кьюриосити»). Однако FREND отличается от них намного большим полем зрения. Его несет европейский спутник Trace Gas Orbiter с орбитой 400 километров, позволяющей изучать всю марсианскую поверхность.

Детекторы FREND защищены экраном из нейтронопоглощающих материалов. Это позволяет ему «видеть» нейтроны точно под прямым углом вниз от него, что значительно поднимает разрешение прибора в целом. За счет этого с его помощью составлена самая подробная карта наличия водорода в верхнем слое марсианского грунта. Чем больше витков вокруг Красной планеты — тем выше разрешение полученных карт. Хотя сейчас до конца работы прибора далеко, он уже получил беспрецедентно точные карты такого рода.

FREND, общий вид. Коллиматор (экран) закрывает детекторы, оставляя только узкие отверстия для нейтронов, летящих точно под прямым углом снизу, от планеты, что и обеспечивает большую точность карт водного льда от FREND  / ©ИКИ РАН

Как отмечают ученые из Института космических исследований, в таких картах содержится ряд неожиданных моментов. Дальше 60-го градуса широты в грунте северного и южного полушарий водного льда много — фактически там нечто вроде земной вечной мерзлоты, и это не было сюрпризом. Но и в низких широтах, до 50-го градуса широты, FREND удалось найти 23 района, где содержание водорода заставляет предположить наличие в грунте 5% воды и более.
Особенно интересны точки 10 (на карте), близ земли Аравия, и 17, в центре ее. Согласно новым данным, воды в грунте там 23-24%. Столь высокая концентрация однозначно указывает на наличие чистого водного льда (даже не вечной мерзлоты в обычном смысле этого слова) в верхнем метре. Получается, он прикрыт лишь тонким слоем песка, хотя обе точки лежат в весьма низких широтах. Остается неясным, почему лед там за все это время не подвергся возгонке в водяной пар.

Карта скоплений водного льда, найденных прибором. Часть из них лежит в удивительно низких широтах / ©ИКИ РАН

Кроме того, более 20% воды по массе FREND обнаружил в каньоне Долины Маринер (точка 1 на карте). Причем этот регион составляет значительную часть всего каньона. В трех точках содержание воды особенно велико — похоже, там залегает чистый лед.

Долины Маринер рассматривают как одно из наиболее перспективных мест для обустройства исследовательской базы. По глубине они достигают 11 километров (это самые глубокие каньоны Солнечной системы), поэтому на их дне атмосферное давление выше, чем на планете в целом. Периодически над долинами образуются тонкие облака из водяного пара и даже утренний туман.

Наличие воды критически важно для создания любой исследовательской базы на Марсе. Высокие широты (выше 60 градуса), однако, для нее не слишком подходят. Там намного ниже средние температуры, зимой очень слабо можно использовать солнечные батареи, да и поиск марсианской бактериальной жизни имеет мало перспектив. Низкие широты во всех этих смыслах благоприятнее.

Однако до недавних пор считалось, что там будут проблемы с водой. Между тем наиболее реалистичные проекты полета на Марс — Starship — неизбежно требуют получения ракетного топлива для обратной дороги на месте — электролизным разложением воды на кислород и водород. Для этого нужно иметь гарантированные запасы водного льда близ самой поверхности. Выходит, новые данные FREND указывают на то, что подобные проекты все же можно реализовать в низких широтах, где у них самые лучшие перспективы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:57
Сергей Васильев

Напряженная мыслительная деятельность приводит к накоплению нейромедиаторов в синапсах префронтальной коры. Это усложняет их работу и может повреждать нейроны, заставляя мозг сигнализировать об опасности.

Вчера, 16:56
Василий Парфенов

В конце июля многие СМИ опубликовали новости с заголовками вида «Земля стала вращаться быстрее — и ученые не знают почему». К концу первой недели августа тема добралась и до русскоязычного сегмента Сети. На поверку этот инфоповод пусть и без негативных последствий, но демонстрирует основные пороки современной (не только научно-популярной) журналистики. Рассказываем, как в действительности изменяется скорость вращения нашей планеты, насколько хорошо известны причины таких осцилляций, а также почему ученые никогда ничего не знают наверняка (и это нормально).

10 августа
Мария Азарова

Команда австралийских исследователей нашла доказательство того, как формировались и развивались зарождающиеся континенты нашей планеты.

10 августа
Мария Азарова

Команда австралийских исследователей нашла доказательство того, как формировались и развивались зарождающиеся континенты нашей планеты.

10 августа
Анна Новиковская

Быть «кошатником» — вовсе не грех, но, согласно данным нового исследования, такие люди не всегда знают, что лучше для самих кошек. Напротив, хозяева, которые имеют небольшой опыт общения с домашними животными, могут оказаться внимательнее к потребностям питомца и максимизировать его удовольствие от общения с человеком.

10 августа
Василий Парфенов

Изначально выглядевшая многообещающе ракета-носитель Antares в последние годы стала довольно проблемной. Для ее создания требовалась кооперация США, Украины и России, которая в свете сложившейся геополитической обстановки практически невозможна. Решением проблемы станет переход с российских двигателей на созданные в Америке. И ключевую роль в нем сыграет частично украинская компания Firefly Aerospace.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев

4 недели назад
-
0
+
Считаю, что воды, в виде льда, на Марсе много. Просто она лежит, замороженная, под слоем пыли. При взгляде сверху, Марс засушливая планета. Надо бы на месте лунку проковырять.
04.07.2022
-
0
+
Спасибо большое. Но, мне представляется, надо быть более скептичным насчет свободной воды в минералах Марса. Учитывая недостаточное знание состава минералов на глубинах более нескольких сантиметров (а глубже на Марсе не бурили), нельзя исключить, что там содержится вода в виде групп ОН, то есть химически связанная вода. И такую воду будет весьма трудно извлечь. Поэтому лично я пока не испытываю оптимизма насчет наличия множества свободной воды в приэкваториальной зоне. Нужны прямые доказательства бурения породы.
    Вода в виде групп OH дело действительно возможное, но для WEH выше 40% -- а в долинах Маринер много и таких мест -- как-то сложно представить себе соединение, которое могло бы содержать такое количество водорода. Ну и потом, есть же фото с марсианским льдом у самой поверхности. Когда Феникс попробовал копать и уткнулся в слой, который на фото выглядит как лед: http://galspace.spb.ru/nature.file/22068.html
01.07.2022
-
0
+
А мне с первого раза как-то не доходит. Обнаружена повышенная концентрация водорода на глубине до одного метра от поверхности с определённой степенью вероятности, а не водяного льда. Не?
    Водород может входить в состав других соединения, способных стабильно существовать на поверхности Марса только если его концентрация ниже 20% от WEH (сокращение от Water Equivalent Hydrogen, «водяной эквивалент водорода») Если концентрация выше 20% -- это это вода, потому что другие содеинения либо не могут иметь нужное содержание водорода. либо не могут заметное время существовать в верхнем метре марсианского грунта (слишком волатильны для таких условий). Поэтому там, где WEH выше 20% -- речь идет о водном льде. Для Долин Маринер часто речь идет о 40%. Это наверняка лед.
    +
      ещё комментарии
      01.07.2022
      -
      0
      +
      Ну и каким образом там мог сохраниться лёд при таких условиях? Тоже есть объяснение? Хотелось бы его узнать. Могут заметное время существовать в верхнем метре марсианского грунта залежи льда в этих широтах?
        01.07.2022
        -
        1
        +
        Только если весь Марс состоит из водного льда, видимо. А эта пыль сверху его чудесным образом защищает от солнечных лучей. Впрочем, там не только пыль, марсоход не смог пробурить метр породы, видимо там пласт породы из изотопа 17 непроницаниума
        "Ну и каким образом там мог сохраниться лёд при таких условиях? " Ну, без исследований понять сложно. До недавних пор о самом факте-то не знали. Скорее всего, вода там не в верхнем метре, а куда глубже. Просто спектрометр видит только верхний метр. Могла остаться там от древнего крупного водоема. Замерзнуть, сверху песком присыпало (там же сильные песчаные бури) -- и все. Конечно, такое вряд ли везде. Но, водоемов там когда-то было прилично. Инсайт бурил в районе с другим составом грунта, без такого количества льда.

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: