Исследователи Корнеллского университета предоставили простое и исчерпывающее, хотя и менее драматичное, объяснение ярких радиолокационных отражений, первоначально интерпретированных как жидкая вода под ледяной шапкой на южном полюсе Марса.
Их моделирование показывает, что небольшие изменения в слоях водяного льда — слишком тонкие для обнаружения георадарными приборами — могут вызвать конструктивную интерференцию между радиолокационными волнами. Такая интерференция может вызывать отражения, интенсивность и изменчивость которых соответствуют наблюдениям на сегодняшний день — не только в области, которая, как предполагается, находится в жидкой воде, но и в так называемых южных полярных слоистых отложениях.
«Я не могу сказать, что существование там жидкой воды невозможно, но мы показываем, что существуют гораздо более простые способы получить то же самое наблюдение, не заходя так далеко, используя механизмы и материалы, о существовании которых мы уже знаем», - сказал Дэниел Лалич, научный сотрудник Корнеллского центра астрофизики и планетологии. «Просто случайно вы можете создать на радаре тот же наблюдаемый сигнал».
Лалич — первый автор книги «Небольшие вариации в составе льда и толщине слоя объясняют яркие отражения под полярной шапкой Марса без жидкой воды», опубликованной в журнале Science Advances.
Роботы-исследователи предоставили обширные доказательства того, что вода текла по поверхности древнего Марса, в том числе в бывшей дельте реки, которую сейчас исследует марсоход НАСА «Персеверанс». Опираясь на радар, который может исследовать под поверхностью земли для обнаружения водяного льда и потенциально скрытых водоносных горизонтов, члены научной группы орбитального корабля Mars Express под руководством Европейского космического агентства в 2018 году объявили, что обнаружили озеро, погребенное под южной полярной шапкой.
Последствия были огромными: там, где есть жидкая вода, может существовать микробная жизнь.
Но, по словам Лалича, хотя такие же яркие радиолокационные отражения, скорее всего, указывают на наличие подледного озера на Земле, условия температуры и давления на Марсе сильно отличаются.
Используя более простые модели, Лалич ранее показал, что яркие радиолокационные сигналы могут быть созданы в отсутствие жидкой воды, но он сказал, что предположения о слоях замороженного углекислого газа под ледяной шапкой, вероятно, были неверными.
По его словам, новое исследование рассказывает более полную историю, устраняя пробелы в гипотезе радиолокационных помех с помощью более реалистичного моделирования. Тысячи случайно сгенерированных сценариев наслоения были основаны только на условиях, которые, как известно, существуют на марсианских полюсах, и варьировали состав и расстояние между слоями льда так, как можно было бы ожидать на расстоянии десятков или сотен миль.
Эти небольшие корректировки иногда давали яркие подземные сигналы, соответствующие наблюдениям на каждой из трех частот, используемых радарным прибором MARSIS орбитального аппарата Mars Express, созданным в результате партнерства НАСА и Итальянского космического агентства. Вероятно, по простой причине, утверждает Лалич: радиолокационные волны, отражающиеся от слоев, расположенных слишком близко для разрешения прибора, могут объединяться, усиливая их пики и минимумы.
«Это первый раз, когда у нас есть гипотеза, которая объясняет всю совокупность наблюдений под ледяной шапкой, без необходимости привносить что-то уникальное или странное», — сказал Лалич. «Результат, когда мы получаем яркие отражения, разбросанные повсюду, — это именно то, что можно ожидать от тонкослойных помех в радаре».
Не исключая возможности обнаружения в будущем более мощными инструментами, Лалич сказал, что подозревает, что история о жидкой воде и потенциальной жизни на Красной планете давно закончилась.
«Идея о том, что жидкая вода будет находиться даже где-то вблизи поверхности, была бы действительно захватывающей», — сказал Лалич. «Я просто не думаю, что его там есть».
