Под полярным льдом Марса нашли жидкую воду

Ученые уже несколько десятилетий пытались доказать существование воды на Марсе, но только недавно они обнаружили несколько аргументов в пользу того, что вода на Красной планете есть. Открытие полярных льдов стало одним из первых подтверждений наличия воды на планете, хотя и в замороженном виде.

А через несколько лет были найдены доказательства большего количества замерзшей воды под поверхностью (ближе к экватору) и даже жидкой соленой воды на поверхности планеты. В этом обзоре — интереснейшие факты по данной теме.

Подтверждение наличия воды на Марсе

В 2002 году, аппарат Mars Odyssey подтвердил наличие замороженной воды на полюсах Марса, впоследствии он стал корректировщиком марсоходов Phoenix, Spirit, Opportunity и Curiosity. Преемником Curiosity станет аппарат размером с автомобиль, его запуск планируется на 2020 год. Тем не менее исследователи уже думают как использовать найденную субстанцию для будущих колонизаторов: «Все научные открытия, совершенные на поверхности Марса, Curiosity, Gale Crater, наблюдения с MRO дают нам гораздо более четкое представление о том, что Марс обладает необходимыми ресурсами, которые пригодятся для будущих путешественников», — пояснил Джон Грансфелд, помощник администратора Комитета научных полетов НАСА в Вашингтоне. «Если у вас есть вода, водород и кислород — вы можете сделать ракетное топливо.» — добавил он.

Марсианскую жидкость можно пить, но после тщательной очистки. Именно этим будут заниматься первые астронавты, которые отправятся на Марс в 2030 году. Амбициозные планы NASA предполагают, что доставка команды на Красную планету осуществится на SLS Orion от компании Boeing. Испытания Orion стартуют в 2020 году, а путешествие будет продолжаться, примерно, 500 суток.

Есть ли вода на Марсе?

Марсоход «Спирит» (США). Он, как и такой же марсоход «Оппотьюнити», исследует поверхность Марса с января 2004 года.

Марсианские каналы на карте, составленной Джованни Скиапарелли в 1877—1888 годах.

Такой «увидел» планету Марс космический телескоп им. Э. Хаббла во время Великого противостояния в августе 2003 года.

Автоматическая межпланетная станция «Маринер-9» (США) проработала на орбите Марса почти год и сфотографировала 80% его поверхности.

«Марс Экспресс» — автоматическая межпланетная станция Европейского космического агентства (ESA), запущена 2 июня 2003 года и функционирует на орбите Марса с 25 декабря 2003 года.

Участок поверхности Марса, где в прошлом была вода. Фото: «Марс Экспресс» (ESA). 2006 год.

Лавины в районе Северного полюса Марса сформировались в основном не из водяного, а из запылённого углекислотного снега. Это, пожалуй, первый случай, когда учёным удалось наблюдать на Марсе не статический, а динамический процесс.

Фобос с расстояния 6800 километров. Снимок сделан американским искусственным спутником Марса «Mars Reconnaissance Orbiter» («Марсианский орбитальный разведчик»).

«Феникс» на Марсе. Этот американский марсоход с 25 мая по начало ноября 2008 года проводил тщательный и очень сложный анализ образцов водяного льда и грунта.

‹

›

Загадочной и опасной представлялась нашим предкам Красная планета, названная Марсом в честь древнеримского бога войны. Во многом неразгаданной она остаётся и сегодня. Конечно, современные астрономы уверены, что на Марсе нет каких-либо разумных обитателей, нет и сколько-нибудь сложных организмов. Остаётся неясным, существуют ли там простейшие организмы, например бактерии. Кроме того, интересно узнать, был ли Марс обитаем в далёком прошлом или всегда напоминал безжизненную красноватую пустыню. Всё это учёные хотят выяснить не просто из любопытства. Приближается время пилотируемых экспедиций на Марс, а это значит, что изучение природы планеты приобретает практическое значение. Причём надо не только заранее выбрать наиболее подходящее место для «примарсианивания» космических кораблей, но и понять, сумеют ли космонавты использовать марсианскую воду, если она там действительно есть.

Марс приближается к Земле на кратчайшее расстояние 55 млн километров только в годы Великих противостояний, повторяющихся через 15—17лет. Так что живёт наш сосед далековато. (Сравните: расстояние от Земли до Луны немногим более 380тыс. километров). Последнее Великое противостояние Марса было 28 августа 2003 года, а следующее произойдёт 27 июля 2020 года.

Астрономы смогли впервые разглядеть какие-то детали поверхности Марса, когда появились телескопы с 500-кратным увеличением. Правда, и в такой телескоп Марс виден не так хорошо, как хотелось бы: он похож на шарик размером с вишню, удалённый от глаз на расстояние 25 сантиметров. Согласитесь, не так-то просто разглядеть на нём мелкие детали. Но кое-что астрономы всё-таки увидели. В XVII—XVIII веках уже было известно, что период вращения Марса вокруг своей оси составляет 24 часа 40 минут, а вблизи его полюсов расположены полярные шапки, размеры которых меняются в зависимости от времени года (на Марсе он длится 687 земных суток, или 668 солов — так называются марсианские сутки).

В XIX веке в распоряжении астрономов уже были не просто рисунки, а первые карты Марса с обозначенными на них светлыми пятнами — материками и более тёмными — морями, по аналогии с земными названиями. Крупные образования на Луне тоже назвали материками и морями. Но не моря, которые в суровых природных условиях Марса не могут быть заполнены водой, а таинственные каналы вызвали огромный интерес к Красной планете, и многие стали считать её обитаемой разумными существами.

Каналы на Марсе открыл в 1877 году (во время одного из Великих противостояний) выдающийся итальянский астроном Джованни Скиапарелли (1835—1910). Это был блестящий наблюдатель, который, используя телескоп-рефрактор с диаметром объектива 50 сантиметров, систематически исследовал Марс и создавал карты его поверхности. На светлых материках Марса он увидел сеть тёмных линий, которые назвал canale (в переводе с итальянского — проливы, каналы). Несмотря на то что Скиапарелли не считал каналы делом «рук марсиан», интригующая идея об искусственном происхождении каналов захватила умы многих астрономов и людей, далёких от этой науки.

Профессиональные астрономы, включая таких выдающихся учёных, как Камиль Фламмарион (1842—1925), Персиваль Лоуэлл (1870—1944), Эжен Мишель Антониади (1870—1944) и другие, долгое время внимательно наблюдали каналы и искали объяснение этому феномену. Высказывались предположения, что каналы представляют собой не сплошные одиночные или двойные линии, а сливающиеся в полосы отдельные «пятнышки». Выдвигалась гипотеза и о том, что каналы — это вовсе не оросительные сооружения, поставляющие влагу из полярных областей Марса в экваториальные, а, как допускал Лоуэлл, полосы растительности вдоль искусственных водных артерий.

В начале XX века появились первые фотографии поверхности Марса, но по количеству запечатлённых на них деталей они уступали великолепным рисункам выдающихся наблюдателей. Никаких каналов на фотографиях, конечно, не было. Не оказалось их и на снимках, переданных на Землю американским искусственным спутником Марса «Маринер-9», на которых отчётливо видны кратеры, потухшие вулканы (в том числе огромных размеров), каньоны и детали, похожие на русла давно высохших рек. Возможно, кое-что из увиденного земные наблюдатели воспринимали как каналы, но их не обнаружили ни «Маринер-9», ни другие марсианские космические роботы, работавшие на орбите Красной планеты, ни марсоходы, исследовавшие его поверхность.

Красивая легенда о марсианских каналах ушла в прошлое, а в истории поиска воды на Марсе открылись новые страницы. Они написаны не астрономами, работающими в наземных обсерваториях, а умными приборами, которыми оснащены исследующие Марс космические аппараты. На основании полученных с их помощью данных была выдвинута захватывающая воображение гипотеза об искусственном происхождении спутников Марса — Фобоса и Деймоса. Их открыл американский астроном Асаф Холл (1829—1907) в 1887 году, тогда же, когда Скиапарелли увидел марсианские каналы. Долгое время оба спутника особого интереса не вызывали, но во второй половине XX века, когда были уже довольно подробно исследованы особенности их движения, появилась новая гипотеза. В ней высказывалось предположение, что Фобос и Деймос могут быть полыми и, возможно, представляют собой своеобразные памятники, сооружённые древними разумными обитателями планеты. И эта гипотеза была «похоронена», когда появились фотографии спутников Марса с близкого расстояния: оба они представляют собой глыбы, «украшенные» кратерами, бороздами и другими деталями вполне естественного происхождения.

За первые полвека космической эры к Марсу стартовало 40 автоматических межпланетных станций (АМС), из них 20 отечественных, 18 американских, одна европейская и одна японская. К сожалению, далеко не все полёты оказались успешными. Интересно, что в начале 2006 года на Марсе и вокруг него одновременно работали три искусственных спутника и два марсохода. Это были АМС «Марс Глобал Сервейер», «Марс Одиссей» и «Марс Экспресс». В марте 2006 года появился четвёртый искусственный спутник Марса — «Марсианский орбитальный разведчик». По сей день поверхность Красной планеты обследуют два самых успешных марсохода: «Спирит» (Дух) и «Оппотьюнити» (Возможность), прилетевшие туда в начале 2004 года.

На Марс прилетали и другие передвижные лаборатории: в 1971 году — «Марс-3», в 1973-м — «Марс-6», в 1997-м — «Соджорнер», но им либо вообще не удалось поработать, либо, как это было в случае с «Соджорнером», удалось, правда, не более трёх месяцев и в непосредственной близости от посадочного аппарата. Лишь «Спирит» и «Оппотьюнити» оказались «долгожителями» и внесли важный вклад в поиск воды на Марсе. Они обнаружили, например, в некоторых скальных породах следы взаимодействия с водой. Это стало возможным благодаря оснащению марсоходов самой совершенной аппаратурой, разработанной учёными разных стран, включая Россию. Высокоточные и чувствительные приборы не только помогают искать и находить воду в атмосфере Марса, на поверхности и в подповерхностных слоях, но и дают уникальную возможность узнать о том, какой климат и какая геологическая обстановка были на Марсе сотни тысяч, миллионы и миллиарды лет назад.

Новую страницу в истории исследования Марса и поиска воды на нём открыла АМС «Феникс» (США), стартовавшая с Земли 4 августа 2007 года. Её спускаемый аппарат совершил мягкую посадку на поверхность Красной планеты 25 мая 2008 года в районе Северного полюса. На марсоходе было три научных прибора и три фотокамеры. Он умел копать траншеи глубиной до метра, захватывать и доставлять в собственную мини-лабораторию образцы грунта и тщательно их исследовать. «Феникс» имел свою метеостанцию, позволяющую определять температуру марсианского воздуха, его состав и влажность, скорость и направление ветра. Искусственные спутники Марса («Марсианский орбитальный разведчик» и «Марс Одиссей») получали добытую «Фениксом» научную информацию и передавали её на Землю.

Работа «Феникса» на поверхности Марса не всегда шла гладко, но, преодолев технические неполадки, учёные заставили его провести анализы проб водяного льда и грунта, а также уточнить, сколько водяного пара содержится в марсианской атмосфере. Напомним, что впервые водяной пар в атмосфере Марса обнаружили наши и зарубежные астрономы ещё в 60-х годах прошлого века.

30 июля 2008 года «Феникс» отыскал воду в одном из образцов марсианского грунта. Но это ещё не всё: исследуя атмосферу над местом посадки, метеостанция «Феникса» зафиксировала что-то подобное снежинкам. Они падали с марсианского неба и испарялись на высоте около 4 километров над поверхностью. Кроме того, в грунте аппарат нашёл два минерала — известковый камень и глину, которые без воды вообще не могли образоваться. Новые открытия учёных доказывают, что некоторое количество воды есть в атмосфере Марса, а на поверхности она могла быть в далёком прошлом.

Пока рано подводить итоги поиска воды на Марсе, но ясно следующее. На поверхности этой планеты большие запасы воды в виде льда могут быть сосредоточены в полярных шапках. По наблюдениям, размеры шапок в полярных областях значительно сокращаются во время марсианского лета. До недавнего времени учёные считали, что эти шапки, в отличие от земных, тонкие, к тому же состоят в основном не из водяного льда, а из замёрзшей углекислоты. Как известно, углекислый газ довольно широко распространён на Марсе — из него почти на 95% состоит разрежённая марсианская атмосфера. В земном воздухе содержится примерно 0,03% углекислого газа — это одна из главных составляющих «парниковых» газов, и мы заинтересованы в том, чтобы его количество не возрастало.

В последние годы выяснилось, что природа Северной и Южной полярных шапок Марса неодинакова. Северная шапка, скорее всего, «водяная», Южная — меньше и холоднее Северной, а та её часть, которая остаётся летом не растаявшей, состоит из твёрдой углекислоты и водяного льда. Температура поверхности планеты в районе Южной полярной шапки даже летом составляет около –123оС. Примерно при такой температуре атмосферный углекислый газ замерзает (конденсируется) и в виде льда выпадает на поверхность, обогащая твёрдой углекислотой Южную полярную шапку.

Сегодня учёным важно не просто убедиться, что водяной лёд есть в полярных шапках Марса, но и постараться выяснить, сколько его там — ничтожное количество или огромные запасы. По этому поводу высказываются диаметрально противоположные мнения. Например, американские исследователи, анализировавшие данные, переданные на Землю европейской АМС «Марс Экспресс», считают, что толщина льда в районе Южного полюса Марса не менее 3—4 километров (а возможно, раза в три больше!). Они приводят такое сравнение: если бы весь этот лёд растаял, то поверхность Марса покрылась бы слоем воды высотой 10—11 метров. Помимо полярных шапок лёд наверняка есть в подповерхностных слоях и других областях Марса, о чём свидетельствуют, например, данные, полученные марсоходами.

Сколько же на самом деле льда на Марсе? Возможно, ответ на этот вопрос дадут новые мощные марсоходы, которые сейчас проектируют американские и европейские специалисты. Запуск одного из них — «Марсианской научной лаборатории» — намечен на осень 2009 года, другого, под названием «Экзомарс», — на 2013 год. А лет через двадцать пять (почему бы и нет?!) на Марс прилетит пилотируемый корабль и никому неизвестный сегодня мальчишка сделает первые шаги по Красной планете. И тогда его имя, как и имя Юрия Гагарина, войдёт в историю человечества.

Ученые NASA нашли на Марсе жидкую воду

Наука и технологии

28 сентября 2020, 16:04 | Автор: Иван Рутов

Исследование стало первым, которые доказывает, что на Марсе действительно есть существование жидкой воды.

Ученые NASA на пресс-конференции в понедельник, 28 сентября, заявили о наличии на Марсе воды. По словам сотрудников американского космического агентства, потоки, которые периодически образуются на «красной планете», могут быть образованы водой, передает ТК «Дождь» со ссылкой на Bloomberg.

В 2011 году Альфред Макьюэн (Alfred McEwen) из университета Аризоны в Тусоне (США) и его коллеги изучали снимки, сделанные камерой HiRISE на борту зонда MRO. На некоторых снимках крутых склонов и краев кратеров видны темные полосы шириной 0,5-5 метров, которые появляются и разрастаются в летний период и исчезают марсианской зимой.

Анализируя отражение ими света, команда из восьми ученых пришла к выводу, что эти потоки состоят из минеральных солей, которые легко поглощают влагу. Наличие воды является наиболее вероятным объяснением появления этих потоков.

Такая вода остается жидкой при летних температурах на этих склонах, достигающих 250-300 кельвинов, или примерно от минус 23 до плюс 26 градусов Цельсия. Ученые тогда подчеркивали, что сами по себе эти наблюдения не подтверждают данной гипотезы; кроме того, источники таких «минеральных ручьев», если они действительно существуют, также были не ясны.

Как отмечается, на Марсе был лед. Рельеф планеты сильно «разукрашен» шрамами, которые появились из-за древних потоков воды. Пока ученые не знают, откуда берется вода, формирующая эти темные полосы и гидратированные соли. На роль ее источника мог бы в принципе выступать лед, спрятанный под поверхностью Марса, однако сами планетологи сомневаются, что сколь-либо значимые запасы замороженной воды могут скрываться так близко к экватору красной планеты. Еще одна гипотеза – некий общий источник воды на большой глубине, природа которого пока малообъяснима, сообщают РИА Новости со ссылкой на статью в журнале Nature Geoscience..

Есть и более «приземленная» версия – источником воды могут быть сами соли, поглощающие ее молекулы из разреженного воздуха Марса. И в этом случае у ученых появляются очень большие сомнения, так как мы пока точно не знаем, сколько водяного пара могут содержать в себе приповерхностные слои атмосферы красной планеты, и почему зоны поглощения воды и растворения солей сосредоточены только в тех местах, где наблюдаются темные линии.

Исследование стало первым, которые доказывает, что на Марсе действительно есть существование жидкой воды.

На Марсе нашли человеческую кость: но NASA развенчало миф, которому 6 лет

В 2014 году космические зонды сделали ряд уникальных фотографий поверхности Марса. И некоторые из них буквально на днях оказались в многотиражных таблоидах, привлекая внимание миллионов читателей. На одном из снимков отчетливо видна бедренная кость человека, она находится среди каменистых обломков Красной планеты. Миллионы людей были ошеломлены этой фотографией и уже появились реплики о том, что Марс обитаем, но наука по какой-то причине этот факт скрывает.

• Дельфин-хищник из эпохи олигоцена открыл тайны эволюции: за 30 млн лет дельфины сильно изменились

Однако NASA развенчала этот миф, отметив, что кажущаяся на снимке человеческая кость не более чем часть скалистого образования на поверхности планеты. Изображение было получено от ровера Curiosity, оснащенного современной камерой. Действительно, марсианский камень очень напоминает бедренную кость.

Исследователи считают, что его форма могла образоваться под воздействием ветра, воды, эрозии. Представители NASA в коротких, но объективных комментариях отметили, если на Марсе когда-либо существовала или существует жизнь, то проявиться она может в микробах — микроскопических организмах, которые ровер с высоты снять не сможет, но вот лабораторные исследования почвенных образцов могут их обнаружить.

Видеть шаблонные изображения в разных конфигурациях, по мнению ученых, привычное дело, открытие его считать нельзя. Такие ситуации происходят буквально каждый день, мы можем принять форму лужи за какой-то знакомый объект, сук дерева за фигуру человека, тень на стене за изображение лица.

• Возраст Луны оказался на 85 миллионов лет меньше, чем считала наука

Так и в случае с человеческой костью форма марсианского камня создала иллюзорное восприятие, хотя на самом деле камень, конечно же, костью человека, не является. В природе ученые называют такое явление пареидолия. Оно формируется в той части головного мозга, которая отвечает за визуальную информацию.

Многие марсианские скалы могут стать ошибочной подсказкой о том, что на древней планете могла быть не просто жизнь, но и мощная развитая цивилизация. Одна из них связана с лицом.

В 1976 году спутник сделал снимок территории Марса, которая называется Сидония. Предполагается, что на ней изображена массивная скульптура лица. Но позже сделанные снимки с более высоким разрешением показали, что это всего лишь горная порода.