Станция InSight заметила признаки жидкой воды в средней коре Марса

Планетологи, работающие с данными марсианской станции InSight, определили, что средняя кора Марса может содержать много жидкой воды в трещинах магматических пород. Такая модель лучше всего описывает геофизические данные, собранные станцией. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Считается, что в прошлом Марс обладал теплым и влажным климатом, а на его поверхности существовала жидкая вода в виде рек, озер, океанов и подповерхностных вод. По последним оценкам, этот период сменился на сухой и холодный около 2–3 миллиардов лет назад, когда Марс потерял способность удерживать крупную атмосферу. Однако вода все еще может сохраняться на Марсе в составе минералов, залежей льда (под слоями пород, песка или реголита) или подповерхностных линз с соленой водой. Найти геологические структуры, богатые водой, можно при помощи геофизических методов, в том числе радиолокационных или сейсмических наблюдений.

Группа планетологов во главе с Вашаном Райтом (Vashan Wright) из Океанографического института Скриппса сообщила, что обнаружила свидетельства жидкой воды в коре Марса в районе высадки автоматической станции InSight на Равнине Утопия. Аппарат вел геофизические исследования с 2018 по 2022 год.

Исследователи работали с данными по скорости распространения P-волн и S-волн в средней коре (глубина от 11,5 до 20 километров) Марса, измеренные сейсмографом SEIS, и использовали методы байесовской инверсии и Монте-Карло для марковских цепей, чтобы определить, какой физической модели горных пород лучше всего соответствуют данные измерений. Ученые рассматривали комбинации из шести параметров: пористость пород, плотность пород, их насыщенность водой, соотношение сторон пор, модуль объемного сжатия породы и модуль сдвига породы. Район исследований охватывал область в пределах 50 километров от станции.

Оказалось, что лучше всего полученные данные описывает модель средней коры, состоящей из магматической породы (ее состав варьируется от чистого базальта до чистого плагиоклаза) с тонкими трещинами, заполненными жидкой водой. Предполагается, что кора не должна была терять большую часть запасенной в трещинах воды через атмосферу. Жидкая вода в порах пород средней коры также требует достаточно высоких проницаемости и температуры вышележащей коры, чтобы вода могла проникнуть на поверхность планеты.

За время работы на Марсе станция InSight сделала немало научных открытий — определила основные границы раздела слоев Марса, составила детальную схему подповерхностных слоев, оценила размеры ядра, выявила сезонность марсотрясений и связала некоторые из них с падениями крупных метеоритов.