Велике утворення в низьких широтах Марса тривалий час викликала суперечки вчених. Дослідники було неможливо точно визначити його природу. Однак, нові дані, отримані орбітальним апаратом Mars Express, вказують, що формація складається з водяного льоду. Відкриття гігантської брили може говорити, що в минулому марсіанський клімат переживав сильні температурні коливання.
Приблизно три мільярди років тому Марс виглядав зовсім інакше, ніж сьогодні. Червона планета зовсім не була сухим і запорошеним світом – на її поверхні плескався океан і текли річки.
Проте вода на Марсі існує донині, але лише у вигляді льоду, адже середня температура там становить мінус 63 градуси за Цельсієм. Правда, іноді вона піднімається вище за нуль: відбувається це влітку і тільки поблизу екватора. Тоді лід може танути, але за низького атмосферного тиску — 1/170 від земного, волога швидко перетворюється на пару. Тобто у рідкому стані на марсіанській поверхні вода перебувати не може.
Фахівці, які шукають воду на Марсі, вважають, що вона зосереджена у вигляді льоду переважно під поверхнею. На поверхні лід теж зустрічається, але тільки в областях, де температура тримається низькою цілий рік. Мова про полярні шапки.
Частина формації Medusae Fossae / © NASA
Згідно з низкою дослідників, загальний обсяг льоду на поверхні та в приповерхневому шарі оцінюється у п’ять мільйонів кубічних кілометрів. Якби він весь розтанув, вода покрила б поверхню Марса шаром завтовшки 35 метрів.
Нещодавно група вчених із США та Європи у статті, опублікованій у журналі Geophysical Research Letters, розповіла, що, ймовірно, на Червоній планеті виявили ще одну область із величезними покладами льоду. Йдеться про формацію Борозни Медузи (Medusae Fossae) — це відкладення породи довжиною майже п’ять тисяч кілометрів, які розташовані вздовж екватора. Вважається, що виверження, що створили цю формацію, близько трьох мільярдів років тому викинули в атмосферу величезну кількість газів і водяної пари, що кардинально змінили клімат Червоної планети.
У 2007 році зонд Європейського космічного агентства Mars Express провів перші виміри радіолокації Борозд Медузи. Тоді було незрозуміло, з чого саме складається ця утворення Передбачалося, що воно сформувалося з потоків лави, а потім вулканічний попіл та пил покрили її товстим шаром. Сьогодні ця формація — найбагатше джерело пилу для сезонних пилових бур.
Нові дані, надіслані апаратом Mars Express, вказують, що Борозни Медузи містять не лише пил, а й водяний лід.
На борту європейського зонда встановлено радар MARSIS, за допомогою якого вивчають глибинні шари марсіанської поверхні. Цей прилад працює точно так, як і будь-який інший радар: посилає об’єкт дослідження радіохвилі і приймає відбитий сигнал.
Марсіанська Південна полярна шапка складається з водяного льоду, «сухого» вуглекислого льоду та пилу. Радіохвилі проникають у неї на деяку глибину і дозволяють будувати тривимірну карту її крижаних надр. Чим глибше знаходиться той чи інший крижаний шар, тим слабше відбивається від нього випромінювання. Адже радіохвилі частково поглинаються товщею льоду, через яку проходять двічі: від антени радара до шару, що відбиває, і назад. Найяскравіший і виразніший сигнал радар отримує з поверхні полярної шапки.
Практично такий самий виразний радіосигнал, як із поверхні Південної полярної шапки, вчені отримали від формації Борозни Медузи.
«Якби Борозни Медузи були купою пилу, вони повинні були ущільнитися під власною масою. Тобто, прилад MARSIS показав би, що під шаром пилу знаходиться якийсь щільний об’єкт, що поглинає радіохвилі. Але сталося все навпаки. Відкладення, які спостерігав наш зонд, мають низьку щільність і досить прозорі для радара, що найбільше схоже на сигнатуру водяного льоду. Адже крига добре відображає радіохвилі», — пояснив Андреа Чікетті (Andrea Cicchetti) з Національного інституту астрофізики Італії, один із авторів дослідження.
Отже, що ж є водяний лід області Борозни Медузи? На думку вчених, крижаний пояс покритий «кіркою» вулканічного попелу, що затвердів, і сухого пилу товщиною кілька сотень метрів, що робить його важкодоступним для майбутніх колоністів. Товщина самого пояса — майже чотири кілометри. Лід не кристально чистий, а сильно забруднений пилом. У ньому достатньо води, щоб покрити всю поверхню Марса океаном завглибшки від 1,5 до 2,7 метра.
Автори зазначили, що їхнє відкриття — найбільше «родовище» водяного льоду, виявлене поблизу екватора Марса. Ця крига може допомогти розкрити таємниці історії марсіанського клімату. Щоб утворилася така величезна крижана брила, в районі екватора мало бути набагато холодніше, ніж зараз, — можливо, через різкі коливання осі планети, які мінялися хаотично.
Сьогодні нахил осі обертання Марса становить 25,19 градусів — це значення досить близько до земного (23,44 градуси). Але у минулому цей кут, ймовірно, змінювався від 10 до 60 градусів. У періоди сильного нахилу, коли полюси планети поперемінно виявлялися значно ближчими до Сонця, ніж екваторіальна частина планети, в районі екватора ставало дуже холодно. Вода у великих кількостях замерзала, і утворювався водяний лід, який потім був похований під шаром попелу та пилу.
