Мистерија Марсове воде продубљује се са најновијим открићима подземних вода

Истраживања показују да је древна Марс Имао је минимално пуњење подземне воде и значајно се разликовао од динамике воде на Земљи, што је утицало на наше разумевање њене климе и помажући будућим мисијама на Марс.

Марс је некада био влажан свет. Геолошки записи Црвене планете показују доказе да вода тече по површини – од речних делти до долина исклесаних великим поплавама.

Али нова студија показује да без обзира на то колико је кише пало на древни Марс, мало је продирало у водоносни слој у јужним висоравнима планете.

Дипломирани студент на Универзитету Тексас у Остину је дошао до открића моделирајући динамику пуњења подземних вода водоносног слоја користећи низ метода – од компјутерских модела до једноставних прорачуна.

Марс у правим бојама, снимљен од стране мисије Емиратес Марс у августу 2021. Фотографија: Кевин М. Гилл

Допуна подземних вода на Марсу

Без обзира на сложеност, резултати су се приближили истом одговору – у просеку оскудних 0,03 мм прихрањивања подземних вода годишње. То значи да где год је киша падала у моделу, само у просеку 0,03 милиметра годишње би ушло у водоносни слој и наставило да производи преостале облике рељефа на планети данас.

Поређења ради, годишња стопа допуне подземних вода за водоносне слојеве Тринити и Едвардс Тринити који снабдевају водом Сан Антонио генерално се креће од 2,5 до 50 милиметара годишње, или око 80 до 1.600 пута више од стопе пуњења марсовског водоносника коју су израчунали истраживачи.

Постоји низ могућих разлога за тако ниске стопе протока подземних вода, рекао је главни аутор Ериц Хиатт, студент докторских студија на Јацксон Сцхоол оф Геосциенцес. Када је падала киша, вода је можда углавном испрала марсовски пејзаж као отицање. Или можда уопште није много падало.

Импликације за климу и истраживање Марса

Ови резултати би могли помоћи научницима да ограниче климатске услове који могу да произведу кишу на раном Марсу. Они такође указују на потпуно другачији водени систем на Црвеној планети него што постоји на Земљи данас.

„Чињеница да подземне воде нису велика ствар може значити и друге ствари“, рекао је Хајат. „Ово би могло преувеличати важност отицања, или би могло значити да на Марсу није падала толико кише. Али то је фундаментално другачије од начина на који размишљамо о томе.“ [water] На терену.“

Резултати су објављени у часопису Икар. Коаутори овог рада су Мухамед Афзал Шадаб, студент докторских студија на школи Џексон, и професори Шон Гулик, Тимоти Гуд и Марк Хес.

Главни аутор Ерик Хајат, студент докторских студија на Школи геонаука УТ Аустин Џексон, са Марсовим глобусом. Заслуге: Универзитет Тексас у школи геонаука у Аустину/Џексону

Модели коришћени у студији раде симулацијом протока подземне воде у „стабилном“ окружењу где су доток воде у водоносни слој и одлив воде уравнотежени. Научници су затим мењали факторе који утичу на проток – на пример, где је падала киша или просечну порозност стена – и посматрали које би друге варијабле морале да се промене да би се одржало стабилно стање и колико су та наелектрисања била вероватна.

Док су други истраживачи симулирали ток подземне воде на Марсу користећи сличне технике, овај модел је први који укључује утицај океана који су постојали на Марсу пре више од три милијарде година у басенима Хеллас, Аргири и Бореалис.

Студија такође укључује недавне топографске податке прикупљене сателитом. Хајат је рекао да модерни пејзажи и даље задржавају једну од најстаријих и најутицајнијих топографских карактеристика на планети – екстремну разлику у надморској висини између северне хемисфере – низина – и јужне хемисфере – висоравни – познату као Велика подела. Ова подела задржава знаке дна воде која се издизала на површину у прошлости, пошто су се подземне воде дизале из водоносног слоја на површину. Истраживачи су користили геолошке маркере прошлих догађаја уздизања да би проценили резултате различитих модела.

Кроз различите моделе, истраживачи су пронашли просечну стопу пуњења подземних вода од 0,03 милиметара годишње, што се блиско поклапа са оним што је познато из геолошких записа.

Потрага није ограничена само на разумевање прошлости Црвене планете. То има импликације и на будућа истраживања Марса. Разумевање протока подземних вода може помоћи да се утврди где се данас може наћи вода, рекао је Хајат. Без обзира да ли тражите знакове древног живота, покушавате да подржите људске истраживаче или правите ракетно гориво за повратак на Земљу, од суштинског је значаја да знате где је вода највероватније бити.

Референца: „Ограничено пуњење водоносног слоја Соутхерн Хигхландс на раном Марсу“ Ериц Хиатт, Мухаммад Афзал Схадаб, Сеан П. С. Гулицк, Тимотхи А. Јуде и Марк А. Хесен, 9. септембар 2023. Икар.
дои: 10.1016/ј.ицарус.2023.115774

Истраживање је финансирало НАСАи Институт за геофизику Универзитета у Тексасу и УТ центар за планетарно становање.