Международная команда геофизиков и геологов совершила прорыв в поисках воды на Марсе, обнаружив первый подтверждённый резервуар жидкой воды на глубине 5,4–8 км. Исследователи из Китайской академии наук, Австралийского национального университета и Университета Милана-Бикокка проанализировали данные миссии NASA InSight, которая с 2018 года записывала «дрожь» коры Красной планеты. Три ключевых события — два удара метеоритов (S1000a и S1094b) и мощное марсотрясение (S1222a) — стали источником сейсмических волн, позволивших заглянуть в недра Марса с беспрецедентной детализацией.

Анализ показал, что верхняя кора планеты состоит из трёх слоёв. Первые 2,6 км — это рыхлая смесь обломков базальта, метеоритных осколков и льда. Далее, до 5,4 км, залегают плотные породы, похожие на земные граниты. Но главное открытие — третий слой (5,4–8 км), где скорость сдвиговых волн резко снижается. Это характерный признак пористой структуры, заполненной жидкостью: давление здесь достигает 45–70 МПа (в сотни раз выше атмосферного), а температура колеблется между +10°C и +30°C — условия, при которых вода остаётся жидкой, несмотря на холод поверхности.

На карте (а) станция InSight (жёлтая метка) и три ключевых события: два удара метеоритов и мощное марсотрясение. Их сейсмические волны (чёрные линии) помогли «просканировать» недра. На графиках (b)–(e) видно, что удары и марсотрясение S1222a генерировали высокочастотные сигналы (выше 4 Гц), которые пробились через толщу пород и выявили аномалию. Низкочастотное событие S0173a оказалось менее информативным. Именно высокие частоты стали «рентгеном», показавшим водный слой на глубине. Источник: Weijia Sun, Hrvoje Tkalcic, Marco G Malusa , Yongxin Pan / National Science Review, doi.org/10.1093/nsr/nwaf166

Расчёты объёма основывались на двух факторах: пористости пород (20–30%) и толщине слоя (2,6 км). Если все пустоты заполнены водой, то её хватит, чтобы покрыть Марс слоем толщиной 520–780 метров. Эта цифра почти идеально совпадает с «пропавшим» объёмом древних океанов (710–920 метров), который не удавалось объяснить испарением в космос или связыванием с минералами. «Вода не исчезла — она “законсервировалась” в глубине», — поясняет соавтор исследования Хрвое Ткалчич.

Как вода попала так глубоко? Учёные предполагают, что в Ноахианскую эру (4,1–3,7 млрд лет назад), когда Марс бомбардировали метеориты, сеть трещин от ударов служила каналами для проникновения воды. Высокий геотермальный градиент (прогрев недр) позволял жидкости достигать глубины 8 км. Позже, при остывании планеты, верхние слои коры промёрзли, изолировав резервуар. Сегодня вода не может просочиться вглубь из-за ледяной «пробки» в верхних 5 км.

Открытие опирается на два метода: детерминированную инверсию (построение модели на основе замеров) и байесовский анализ (статистическая оценка вероятных сценариев). Оба подтвердили аномалию. «Ранние исследования InSight использовали низкочастотные данные, что давало упрощённую картину. Мы работали с высокочастотными сигналами (0,25–4 Гц), которые усилили разрешение, как переход от SD к 4K», — отмечает ведущий автор Вэйцзя Сунь.

Вода — не только ключ к прошлому Марса, но и ресурс для будущих баз. Однако текущие данные охватывают только район InSight. Подтвердить глобальность резервуара смогут новые миссии, такие как ExoMars с усовершенствованным сейсмометром. «Если водоносный слой распространён повсеместно, это изменит правила игры для колонизации», — заключает Сунь.

Подробнее на iXBT