Понад три мільярди років тому поверхня Марса періодично затоплювалася рідкою водою. Куди поділися ці потоки, залишається загадкою. Можливо, випарувалися, захоплені мінералами, проникли в підземні горизонти або законсервувалися у вигляді льодових шапок. Щоб з’ясувати, американські вчені залучили дані посадкового модуля InSight і змоделювали властивості порід, що складають марсіанську кору.
У листопаді 2018 року на марсіанську рівнину Елізій прибув модуль NASA InSight . Він мав усе, що потрібно для дослідження надр: сейсмометр SEIS, щуп HP3 для вимірювання теплового потоку, антена RISE для оцінки швидкості обертання планети та коливання її осі. За чотири роки роботи робот-геолог зібрав достатньо інформації, щоб перевернути наші уявлення про внутрішню будову Червоної планети.
Сейсмічні виміри допомогли вченим з Інституту океанографії Скриппса, Університету Каліфорнії в Сан-Дієго і Берклі (США) на чолі з Вашаном Райтом знайти воду, що зникла на Марсі. Згідно з розрахунками, вона накопичилася в тріщинуватих магматичних породах на глибині між 11,5 і 20 км. Там цілий океан, якого, якби він був на поверхні, вистачило б на товщу за один-два кілометри. Стаття про це опублікована в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Посадковий апарат InSight отримав значення швидкостей поперечних і поздовжніх сейсмічних хвиль (Vs і Vp), об’ємної густини порід під місцем, де він знаходиться, включаючи середню частину марсіанської кори. Так називають один із чотирьох чітко помітних за геофізичними даними ділянок надр. Температура на планеті допускає наявність рідкої води ближче до початку серединної кори, а пори її нижньої частини закриті.
Автори застосували статистичні методи та алгоритми (байєсівську інверсію та марківський ланцюг Монте-Карло), щоб підібрати комбінацію шести параметрів гірських порід, що найбільше відповідає сейсмічним спостереженням, як це роблять на Землі для пошуку водо- та нафтоносних горизонтів. Розрахунки показали, що це можуть бути магматичні породи із тонкими тріщинами, заповненими водою.
Підземний резервуар є джерелом води для майбутніх поселень на Марсі. Також новий об’єкт дослідження для астробіологів, які шукають сліди інопланетного життя. Запитання, як туди дістатися. Надглибоке буріння і Землі — завдання технічно дуже складна, а її межами нездійсненна. Тож залишається поки що вивчати та будувати гіпотези про геологічну історію Червоної планети.
«Знання кругообігу води на Марсі – ключ до розуміння еволюції його клімату, поверхні та надр. Спочатку корисно з’ясувати, де знаходиться вода і скільки її», — зазначив Вашан Райт.
За словами Майкла Манга з Берклі, вода — необхідна умова для життя, яке ми знаємо. «Чому б підземному резервуару на Марсі не мешкати, як на Землі. У нас життя існує у дуже глибоких шахтах, на дні океанів. На Марсі її слідів поки не знайшли, але тепер ми знаємо місце, де вона, в принципі, може бути», — пояснив планетолог.
На планеті багато вказує на діяльність води — річкові русла, дельти, озерні відкладення, змінені потоками породи. Понад три мільярди років тому Марс втратив значну частину атмосфери і не міг більше утримувати на поверхні великих обсягів вологи. Вчені відправили на планету безліч апаратів, щоб з’ясувати, куди вона поділася, чи було там життя, чи збереглося досі.
Нова робота показала, що вода не зникла в космос, а просочилася під ґрунт, у середню частину марсіанської кори. І її більше, ніж це випливає з гіпотези стародавніх марсіанських океанів.