Когда-то Марс был более гостеприимный, с тёплым и влажным климатом, а его поверхность покрывали жидкие океаны. Однако сегодня Марс холодный и сухой, а большая часть воды находится под поверхностью. Понимание того, сколько воды хранится в марсианских недрах, имеет важное значение для будущих исследований энергетических ресурсов и возможности поддержания жизни на планете.

Группа исследователей из Университета Тохоку внесла значительный вклад в изучение этого вопроса, усовершенствовав существующую климатическую модель Марса. Улучшенная модель учитывает различные свойства марсианского реголита – рыхлых отложений твёрдых пород, составляющих марсианскую почву.

Мирай Кобаяши, один из авторов исследования, отмечает, что существующие модели не учитывают тот факт, что лабораторные эксперименты показали сильную зависимость водоудерживающей способности реголита от его коэффициента адсорбции. «Модели, которые до сих пор использовались для оценки распределения поверхностной и подповерхностной воды на Марсе, предполагают, что свойства его реголита однородны. Это противоречит наблюдениям, сделанным орбитальными аппаратами и посадочными модулями, которые указывают на то, что физические свойства марсианского реголита глобально неоднородны», – поясняет учёный.

Новая модель позволила оценить распределение подповерхностной воды на Марсе на глубине до 2 метров. Выяснилось, что высокоадсорбционный реголит в средних и низких широтах Марса, подобно губке, удерживает значительное количество поглощённой воды. Часть этой воды, как показало исследование, остаётся на поверхности реголита в виде стабильной адсорбированной воды.

Исследование также продемонстрировало, что марсианская почва способна удерживать лёд вблизи поверхности в средних и нижних областях, поскольку там водяной пар перемещается медленнее. Это означает, что почва помогает удерживать воду в течение длительного времени, замедляя распространение водяного пара, что крайне важно для понимания изменений водного баланса на Марсе с течением времени.

Модель также может быть использована для изучения того, как изменялась вода на Марсе и как она могла перемещаться глубже под землю, ближе к мантии планеты.

В настоящее время ведётся несколько миссий по исследованию Марса, включая возглавляемую Японией миссию Martian Moons eXploration (MMX) и международный проект Mars Ice Mapper (MIM). Ожидается, что разработанная модель дополнит дальнейшие исследования, которые могут привести к созданию карт подповерхностной воды на Марсе. Эти данные будут иметь огромное значение для планирования будущих миссий и потенциальной колонизации Красной планеты.