Несколько лет назад данные, собранные прибором Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) орбитального аппарата Mars Express Европейского космического агентства (ESA), позволили учёным с высокой степенью уверенности заявить о наличии воды под ледяной шапкой южного полюса Марса. Теперь же те данные были использованы для компьютерного моделирования, которое показало, что под слоем льда может находиться не вода, а слои твёрдой породы.
Снимок ледяного покрова южного полюса Марса / Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
Инструмент MARSIS сканирует поверхность Красной планеты высокочастотным импульсным сигналом и по отражениям сигнала от слоёв с разной плотностью можно узнать больше о строении планеты. Для обработки получаемых данных исследователи использовали методы, аналогичные тем, что применялись ранее при изучении подлёдных водоёмов в Антарктике, Арктике и Гренландии. После анализа участков «мокрого» и «сухого» льда в окрестностях района Ultima Scopuli на южном полюсе Марса учёные пришли к выводу, что в этой области имеются значительные запасы жидкой воды, скрытые под толстой ледяной шапкой.
Новое моделирование с использованием данных аппарата Mars Express показало, что собираемые спутником сигналы не гарантируют того, что в районе южного полюса Марса имеются водоёмы. Учёные предполагают, что фиксируемые MARSIS сигналы исходили не от воды или льда, а отражались от более низко лежащих геологических слоёв, состоящих из минералов и замороженного углекислого газа. Было также установлено, что сигналы такого типа возникают при отражении от слоёв поверхности определённой толщины, независимо от того, из какого материала они состоят.
Исследователи задействовали данные MARSIS в компьютерном моделировании, куда также были добавлены слои льда и других веществ, таких как слои базальта, образовавшиеся после извержений вулканов на Марсе в древние времена. Основная цель моделирования заключалась в определении того, как могут реагировать на падающий свет слои марсианской поверхности разной плотности. Поскольку на южном полюсе Марса большие скопления замороженного углекислого газа, они также были включены в моделирование. Эксперимент со слоем льда из углекислого газа и водяным льдом под ним показал, что разделение слоёв и их толщина определяют силу отражения света от них. Предыдущие исследования показали, что подобное отражение может возникать при сканировании некоторых минералов. Это говорит о том, что для получения такого результата совсем не обязательно наличие жидкой воды.
«Я мог бы использовать слои горных пород или даже особенно пыльный водяной лёд, и я бы получил аналогичные результаты», — отметил палеонтолог из Корнельского университета Дэн Лалич (Dan Lalich). Он также считает, что состав базальных слоёв марсианской поверхности менее важен, чем их толщина и область между ними. Однако новое исследование не означает, что на Марсе нет воды, поэтому учёные продолжат её поиск.