• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.07.2022
Александр Березин
8
60 881

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
Вчера, 17:37
Igor

К неожиданным прорывам в науке могут привести даже пустяковые вещи вроде чаинок в чашке. Парадокс чайного листа только на первый взгляд кажется неважным, но в свое время им заинтересовался Альберт Эйнштейн. Решение парадокса ученый представил на одной из конференций, чем вызвал ажиотаж у академической публики. Докладу немецкого физика уже почти 100 лет, а самому парадоксу — гораздо больше, но исследователи во всем мире продолжают использовать его в своих работах. Например, недавно китайские ученые применили его для изучения концентрации веществ в наножидкостях.

Позавчера, 17:52
Александр Березин

Космический телескоп «Гайя» позволил оценить скорость движения рекордного количества звезд в Млечном Пути, и новые данные оказались крайне неожиданными. Дело не только в том, что его масса упала во много раз: стало ясно, что сама структура Галактики не такая, как думали раньше.

Позавчера, 16:05
ЮФУ

Разработка ученых Института нанотехнологий, электроники и приборостроения ЮФУ потенциально может найти применение в производстве экологически чистого топлива и накопления энергии. Кроме того, технология может значительно повысить эффективность расщепления воды, способствуя переходу к устойчивой энергетике.

Позавчера, 17:52
Александр Березин

Космический телескоп «Гайя» позволил оценить скорость движения рекордного количества звезд в Млечном Пути, и новые данные оказались крайне неожиданными. Дело не только в том, что его масса упала во много раз: стало ясно, что сама структура Галактики не такая, как думали раньше.

26 сентября
Мария Азарова

Ученые применили современные методы, такие как микрокомпьютерная томография, получили сотни рентгеновских изображений и создали 3D-модель. Все для того, чтобы обнаружить следы опухоли во внутренней части черепа человека, жившего в середине IV века нашей эры. Это самый ранний случай менингиомы на Пиренейском полуострове — из тех, что известны науке.

Вчера, 17:37
Igor

К неожиданным прорывам в науке могут привести даже пустяковые вещи вроде чаинок в чашке. Парадокс чайного листа только на первый взгляд кажется неважным, но в свое время им заинтересовался Альберт Эйнштейн. Решение парадокса ученый представил на одной из конференций, чем вызвал ажиотаж у академической публики. Докладу немецкого физика уже почти 100 лет, а самому парадоксу — гораздо больше, но исследователи во всем мире продолжают использовать его в своих работах. Например, недавно китайские ученые применили его для изучения концентрации веществ в наножидкостях.

31 августа
Сергей Васильев

Вопреки предсказаниям, кислород-28 оказался крайне неустойчивым. Физики не успели даже зарегистрировать такие ядра, хотя теоретически они должны быть дважды магическими, а значит — особенно стабильными.

31 августа
Дарья Губина

Тотальная память — плохо для мозга. Чтобы детально запомнить событие, стоит о нем вспоминать как можно реже. Чем больше вы знаете по теме, тем больше новой информации вы запомните. Но если информации будет слишком много, то не вся она будет зафиксирована в мозге. Naked Science разбирается, как сегодня ученые, нейробиологи и психологи объясняют способности нашего мозга запоминать и учиться.

Позавчера, 17:52
Александр Березин

Космический телескоп «Гайя» позволил оценить скорость движения рекордного количества звезд в Млечном Пути, и новые данные оказались крайне неожиданными. Дело не только в том, что его масса упала во много раз: стало ясно, что сама структура Галактики не такая, как думали раньше.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев

Не  Тот
15.07.2022
-
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.
Вячеслав
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
Asmite Qielee
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
      Asmite Qielee
      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?
        Asmite Qielee
        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
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: