/
КонтактыО проекте Блог
Galaktika

Вход | Регистрация


Запомнить меня
Забыли пароль?

 

  ПОИСК


 
 

 

Полет на Марс /  Сведения о планете /  Исследования истории воды на Марсе  

Исследования истории воды на Марсе

Вода на Марсе: НАСТОЯЩЕЕ

Новый анализ изображений, полученных два года назад марсоходом Opportunity («Возможность») при исследованиях кратера Индьюренс (Endurance — «Стойкость»), заставил ученых заговорить о невероятной на первый взгляд возможности — присутствии на поверхности современного Марса небольших открытых водоемов, заполненных жидкой водой. Идентификацией странных пятен на фотографиях двухлетней давности занимался американский физик и специалист по цифровой обработке изображений из аэрокосмической компании «Локхид» (Lockheed) в Аризоне Рон Левин (Ron Levin) и его коллега, инженер из той же корпорации Дэниел Лайдди (Daniel Lyddy).

Левин просто скачал изображения с вебсайта Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory — JPL) NASA и изготовил стереоскопические реконструкции тех давних снимков, сделанных камерами Opportunity. Выяснилось, что некоторые плоские поверхности на фотографиях настолько гладки, что компьютер просто не смог найти никаких опорных деталей, переходящих из кадра в кадр. Примечательно и то, что все эти области соответствуют самым низким участкам ландшафта. К тому же они выглядят едва ли не прозрачными: так, некоторые особенности, которые отметил на снимках Левин, похожи на погруженные в воду камни и мелкую гальку, что «выглядывают из-под гладкой водной поверхности». Все эти особенности могут свидетельствовать о том, что на снимках запечатлена либо водная гладь, либо исключительно чистый лед, считает Левин.

«Поверхность — невероятно гладкая, она не имеет никаких выступающих граней, — говорит он. — Если бы все это было льдом  то  его износ и загрязнение поверхности щебнем или песком рано или поздно свели бы всю эту гладкость на нет». 

 Однако подобные водные потоки считаются весьма кратковременным явлением, потому что вода в них должна почти немедленно замерзать. К идеям Левина большинство специалистов относится скептически.

Фил Кристенсен (Phil Christensen) из Университета штата Аризона (Arizona State University), занимавшийся разработкой спектрометров американских марсоходов, в принципе согласен с тем, что временами на каких-то марсианских участках температура может повышаться до уровня, при котором возможно существование воды в жидком виде, однако разреженность атмосферы Красной планеты обрекает любую воду или лед, оказавшиеся на поверхности Марса без всякой защиты, на очень быстрое испарение (или возгонку). Жидкая вода в настоящее время может сохраняться только под слоем грунта. Конечно, в отсутствии ветра над водной поверхностью мог бы образовываться слой пара, препятствующий дальнейшему испарению (таким образом «лужа» должна была бы продержаться какое-то время), однако в реальности движение воздушных потоков над Марсом все же присутствует и не позволит образоваться такому защитному слою.

«Проблема в наличие ветров на Марсе... Я думаю, что в реальности все это невозможно», — заявил Кристенсен. Левин в свою очередь указывает на то, что его анализ как раз и дает надежду на существование особо защищенных безветренных участков. И это, по его мнению, вполне реально для кратера, исследованного Opportunity в разгар марсианского лета, в полдень. К тому же если в гипотетических лужах содержится чрезвычайно соленая вода (что для Марса вполне вероятно), то она могла бы не замерзнуть даже при достаточно низких температурах. Ну а наличие такой воды, конечно, дает новую надежду на существование на Марсе примитивной жизни...

Марсоход Opportunity теперь уже довольно далеко отъехал от того места, где он сделал столь воодушевляющие снимки. Однако Левин теперь предлагает в аналогичных случаях проводить простой тест для того, чтобы выявить присутствие жидкости в подобных лужах: нужно просто направлять вездеход к подозрительной поверхности. Если это окажется льдом или любым другим твердым материалом, то колеса марсохода неизбежно оставят на нем какие-то следы, а вот на жидкости это не должно никак отразиться. Примечательно, что отец Рона Левина — Гилберт Левин (Levin Gilbert) — руководил известными биоэкспериментами, проводимыми в 1976 году с помощью аппаратуры, установленной на посадочных ступенях «Викингов» (Viking). Теперь некоторые ученые (в том числе и сам Гилберт Левин) не исключают, что тогда действительно были найдены свидетельства существования жизни на Красной планете, хотя большинство биологов до сих пор считает эти эксперименты противоречивыми и сомнительными (изначально результаты тех тестов сочли однозначно отрицательными).

Вода на Марсе: ПРОШЛОЕ

Океаны на Марсе всё-таки были, заявили планетологи Гарварда. А береговая линия искривилась после того, как сместились полюса планеты. Учёным удалось вычислить величину сдвига и «восстановить» берега марсианских океанов. Как сообщает бюро новостей Гарвардского университета, планетологи под руководством сотрудника факультета наук о Земле и планетах Тейлора Перрона доказали, что на Марсе есть следы береговой линии громадных водоемов.

Доктор Тейлор Перрон согласился рассказать об истории научного вопроса и полученных результатах: «Проблема существования архаичных марсианских океанов обсуждается уже почти 30 лет. Все началось с того, что в 80-х годах прошлого века специалисты картографировали Марс при помощи снимков, полученных космическим аппаратом Viking. И обнаружили, что на фотографиях видны образования, похожие на береговые линии. Они прослеживаются на протяжении тысяч километров, очерчивая громадные бассейны в марсианских областях Земля Аравия и Столовых горах (таких как Дейтеронил).

Многие ученые-планетологи согласились, что это убедительное доказательство существования океанов в далекой марсианской истории. Однако в конце 90-х годов по результатам работы другого космического аппарата, Mars Global Surveyor, появилась глобальная топографическая карта планеты. Она показала, что высоты вдоль предполагаемых береговых линий разнятся на несколько километров, увеличиваясь и снижаясь волнообразно на протяжении тысяч километров от одного пика к другому. Но высота поверхности вдоль береговой линии над уровнем океана должна быть, конечно, неизменной.

Мы решили окончательно выяснить, можно ли считать эти „береговые линии“ действительно таковыми, только деформировавшимися. В конечном итоге, как и многие планетологи, мы пытались приблизиться к ответам на вопросы: сколько воды было на Марсе, в какой форме и где она находится сейчас».

«В ходе исследований мы пришли к выводу, что изначально береговая линия была, как и положено, ровной, и что существующая разность высот над уровнем океана вдоль линии берега возникла вследствие изменений в положении планеты относительно оси ее вращения, т. е. процесса, известного как смещение полюсов», — заявил Перрон.

По сути команда планетологов дает довольно простое объяснение — сдвиг полюсов планеты на три тысячи километров около 2—3 млрд лет назад. На планетах, обладающих внешней твердой оболочкой, таких как Марс и Земля, смещение оси вращения меняет рельеф поверхности. Причем процессы деформации твердой поверхности отличаются от процессов на океаническом дне, что и поясняет загадочные изменения береговых линий на красной планете. Результаты вычислений показали, что именно сопротивление упругой марсианской коры привело к колебанию высоты «береговых» районов. Правда, причины сдвига полюсов вычисления не прояснили, отметил Перрон. Был ли это удар мощного астероида, извержение больших объемов магмы на поверхность планеты или другой катаклизм — остается только гадать.

«Еще одним доказательством деформации берегов и переориентации Марса служит вулканическая область Тарсис, — продолжил Перрон, — с ее самыми высокими вулканами в Солнечной системе, находящаяся сейчас на экваторе, то есть в самом стабильном положении». Объясняет ученый это тем, что массивные области, такие как Тарсис, в случае смещения полюсов всегда смещаются к экватору.

Доктор Тейлор Перрон уточнил некоторые детали исследований: 

— Использовали ли Вы компьютерное моделирование в ходе работ? 

— Мы просчитали величину сдвига марсианских полюсов, который мог привести к деформации береговых линий. Это, кстати, относительно простые вычисления, которые осуществимы на бумаге без использования ЭВМ. 

— Какое из доказательств существования океанов в прошлом Марса вы считаете основным? 

— Как вы можете догадываться, у нас нет прямых доказательств, что океаны на Марсе существовали. Вообще-то очень трудно доказать что-либо в науке точно. Но у нас есть несколько причин предполагать, что все же они там были: большие объемы осадочных пород, занимающих широкие площади в северном районе планеты, каналы, вырезанные гигантскими наводнениями, и, конечно, наличие береговых линий, обсуждаемое в нашем исследовании. 

— Каковы были размеры океанических бассейнов и их месторасположение? 

— Океаны покрывали около одной трети поверхности Марса и были такими же большими, как Тихий океан для Земли. Воды в них было в несколько раз больше, чем сейчас льда в Антарктике. До переориентации планеты древние океаны, вероятно, находились в районе 40-го градуса широты (приблизительно как г. Нью-Йорк), а не в районе северного полюса, как сейчас. 

— А как вы думаете, почему океаны исчезли с поверхности Марса? 

— Я не могу ответить точно на этот вопрос, но вовсе не обязательно, что это произошло вследствие какой-либо катастрофы. Океанические воды могли медленно испариться в атмосферу и уйти в грунт. 

— Как вы думаете, остались ли там хоть небольшие объемы океанической воды и может ли она служить средой обитания для представителей марсианской фауны? 

— Предыдущие исследования показали, что вода может находиться под поверхностью планеты. При высоких температурах и давлении в марсианской коре она должна быть в жидком состоянии. Я, конечно, не могу судить о наличии жизни на Марсе, базируясь на нашей работе, но наличие воды — это все-таки основное условие для существования живой материи в том виде, в каком мы ее знаем. 

— Вы можете прокомментировать предположения ученых Европейского космического агентства, основанные на снимках аппарата Mars Express, что в Земле Аравия и в районе горы Дейтеронил наблюдаются следы больших наводнений? 

— Признаки эрозии по причине наводнений не являются несовместимыми с фактом существования океана. Например: потоки, образовавшие каналы в марсианской области Крис Планития (куда 20 июня 1976 года сел аппарат Viking-1.), — самые перспективные из предполагаемых источников океанической воды. 

— Что нужно для подтверждения полученных Вами выводов: может, запуск нового космического аппарата и дополнительные исследования? 

— В первую очередь нам необходимо проверить поверхностный слой планеты на наличие значительных залежей воды. Было бы неплохо направить марсоход в эти районы и для изучения береговых линий, чтобы попробовать обнаружить океанические осадочные породы. 

Ответы Тейлора Перрона засвидетельствовал другой участник исследований — Майкл Манга, профессор наук о Земле и планетах Калифорнийского университета

— Основываясь на результатах Ваших исследований, можно ли судить о размерах марсианских океанов? 

— Согласно нашим подсчетам, океаны имели столько воды, что она могла покрыть всю планету слоем толщиной 720 метров. Они располагались в районе, который сейчас находится в северном полушарии, но в то время был в экваториальной области. 

— А как, на Ваш взгляд, марсианская вода исчезла из океанов и куда она подевалась? 

— Скорее всего, вода уходила медленно. Я предполагаю, что она не улетучилась в космос, а испарилась, выпала в виде осадков и ушла под поверхность, где и сейчас находится в виде грунтовых вод. И если они там есть, то определенно в жидком состоянии. Также, вероятно, часть ее находится в виде остаточного льда на месте океанов.

Суровые условия Марса

Огромная буря площадью 18 млн кв. км накрыла неумирающие марсоходы Spirit и Opportunity. В NASA опасаются, что этого испытания аппараты не переживут. Стихия не утихает, а на лишённых солнечного света роверах кончаются запасы энергии. Красная планета, судя по всему, решила помочь NASA угробить марсоходы Spirit и Opportunity. Очень может быть, что роверы закончат свою деятельность, не успев спуститься в кратер Виктория. Несколько недель назад астрономы из NASA решили спустить один из двух своих марсоходов — более исправный Opportunity — в кратер Виктория. При этом изначально они не были уверены в том, что ровер сумеет выбраться обратно.

Однако специалисты решили, что возможность изучить состав дна крупного кратера стоит утери марсохода. Тем более что он все равно превысил расчетный срок своей работы более чем в 12 раз. Удобное место для начала спуска уже выбрали, но тут вмешалась погода: на Марсе разыгралась нешуточная пылевая буря. Первоначально в NASA заявили, что спуск откладывается минимум до 13 июля. Однако за две недели площадь бури выросла до 18 миллионов кв. км. Более того, рядом с ней появилась вторая, занимающая территорию в 8 миллионов кв. км. Число фотонов, долетающих до солнечных батарей роверов, уменьшилось примерно в 100 раз. И, если небо не прояснится, оба ровера навсегда выйдут из строя из-за нехватки электричества. На Opportunity нехватка электричества уже сказывается. Впрочем, как бы ни сложилась судьба Spirit и Opportunity, они надолго останутся самыми успешными исследователями планет.

Вместо расчетных 90 дней аппараты работают на планете уже более 1200 земных суток. За это время они выдали массу научной информации и показали высокую надежность: даже после того, как у марсохода Spirit в прошлом году сломалось колесо, он продолжил работать и даже сумел пережить «малосветную» зиму. Более того, именно Spirit уже после поломки сделал едва ли не самое важное открытие за все время пребывания роверов на планете.

После 1200 дней своего пребывания на Красной планете манипулятор марсохода при помощи установленного на нем миниатюрного термоэмиссионного спектрометра нашёл участок грунта, очень богатый кремнеземом (silica). Как полагают ученые, процессы, из-за которых появились столь концентрированные залежи кремнезема, требуют присутствия открытой воды. По словам ведущего исследователя, работающего с научным оборудованием роверов, Стива Скуиреса из Корнелльского университета, это едва ли не самое серьезное свидетельство того, что климат на Марсе когда-то был гораздо более влажным.

Источник: http://galspace.spb.ru

 Сообщение Левина было представлено на конференции Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers — IEEE), позднее оно будет издано в трудах этого учреждения. Прежде никаких признаков наличия на поверхности современного Марса водоемов, заполненных жидкой водой, не обнаруживалось. В прошлом году, правда, все-таки появились сообщения о возможности кратковременного выхода грунтовых вод на открытую поверхность: так, на стенках некоторых кратеров были зафиксированы следы свежих промоин, отсутствовавших на снимках, сделанных с ныне уже потерянной орбитальной станции Mars Global Surveyor несколько лет назад.


« Назад

Хиты

В России начались испытания аппарата «Луна-25»
В России начались испытания аппарата «Луна-25»
Российские специалисты начали испытания аппарата «Луна-25» («Луна-Глоб»), который в 2019 году должен приступить к изучению спутника Земли. Об этом в ходе выставки Paris Air Show-2015 в Ле-Бурже РИА Новости сообщил представитель «Объединения имени Лавочкина», представившего там макет аппарата. 
Первый в истории частный спутник на солнечном парусе вышел на орбиту
Первый в истории частный спутник на солнечном парусе вышел на орбиту
Разработан и построен он был на деньги некоммерческого Планетарного общества США, объединяющего энтузиастов исследования дальнего космоса. 
Роскосмос отложил оглашение результатов расследования аварии «Прогресса»
Роскосмос отложил оглашение результатов расследования аварии «Прогресса»
Роскосмос продлил на неопределенный срок работу комиссии по расследованию причин произошедшей 28 апреля 2015 года аварии транспортного грузового корабля (ТГК) «Прогресс М-27М».