Еще одно доказательство наличия соленой воды на Марсе
Профессор Университета Южного Квинсленда Грациэлла Капрарелли входит в международную группу, изучающую яркие сигналы отражения под поверхностью Марса, впервые обнаруженные в данных, полученных в период с 2010 по 2019 год радиолокационным эхолотом MARSIS на борту Mars Express. В первую очередь итальянская команда предположила, что отражения указывают на лоскутное одеяло из соленых озер, опубликовав свои исследования в Science в 2018 году и в Nature Astronomy в 2021 году. Недавно новое сотрудничество между итальянской командой и исследователями из США предоставило новые доказательства, еще больше подтверждающие эту интерпретацию. Результаты этих исследований были недавно опубликованы в журналах Nature Communications и Journal of Geophysical Research: Planets.
Топографическая карта Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) исследуемой области в Ultimi Scopuli. Пунктирные линии — наблюдения MARSIS. Синяя область указывает на географическое положение основной яркой области. Наблюдения в светло-серой затененной области не использовались для инверсии данных, так как они пересекают области высокой и низкой базальной отражательной способности и не могут быть отнесены ни к ярким, ни к неярким наборам данных.
Предоставлено: Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-33389-4
Она может быть известна как каменистая красная планета, но появляется все больше свидетельств того, что в основании полярных отложений на Марсе существует соленая вода.
Профессор Университета Южного Квинсленда Грациэлла Капрарелли входит в международную группу, изучающую яркие сигналы отражения под поверхностью Марса, впервые обнаруженные в данных, полученных в период с 2010 по 2019 год радиолокационным эхолотом MARSIS на борту Mars Express.
В первую очередь итальянская команда предположила, что отражения указывают на лоскутное одеяло из соленых озер, опубликовав свои исследования в Science в 2018 году и в Nature Astronomy в 2021 году. Недавно новое сотрудничество между итальянской командой и исследователями из США предоставило новые доказательства, еще больше подтверждающие эту интерпретацию. .
Результаты этих исследований были недавно опубликованы в журналах Nature Communications и Journal of Geophysical Research: Planets.
Профессор Капрарелли сказал, что новые лабораторные эксперименты и моделирование исключают альтернативные интерпретации.
«Мы изучили такие вопросы, как «возможно ли, что сильные радиолокационные сигналы могут создаваться другими типами материалов, такими как глина или соленый лед, или конструктивными помехами», — сказала она.
«В последних работах рассматривается давний вопрос, связанный с температурами у основания южной полярной шапки: до сих пор они считались слишком низкими даже для того, чтобы рассолы были жидкими».
(а) Фазовая диаграмма Ca(ClO4)2 с цветными контурами концентраций основного рассола (цветовая карта парулы) и гидрата (розовая цветовая карта). Например, образец с концентрацией 700 мМ (15,1 мас.%) Ca(ClO4)2 при 185 К (точка А) имеет содержание гидрата примерно 12 об.%. При эвтектической температуре гидрат и лед плавятся с образованием рассола с эвтектической концентрацией (точка B рассол) и с содержанием жидкости ~14 об.%. При 240 К количество жидкого рассола в смеси соль-H2O составляет ~22% (точка C), а концентрация рассола составляет 40 мас.% (точка C рассол). Затем образец полностью плавится при 268,4 К (точка D).
(b) Объемный процент рассола при 100, 300 и 1000 мМ в зависимости от температуры. Температуры эвтектики для Ca(ClO4)2, Mg(ClO4) 2 и CaCl2 составляют ~197,3, 216, 223 К соответственно.
Авторы и права: Журнал геофизических исследований: Планеты (2022 г.). DOI: 10.1029/2022JE007398
Профессор Капрарелли, сотрудник Центра астрофизики Университета Южного Квинсленда, разработал тепловые модели и рассчитал диапазон температур в основании южной полярной шапки Марса, под южнополярными слоистыми отложениями (SPLD).
«Мы решили изучить физические свойства самих отложений, смоделировав распространение радиолокационных волн через водяной лед и пыль».
Новые расчеты ограничивают процент пылевых включений в отложениях между 5% и 12%, дополнительно устанавливая верхний предел 230 K (-43°C) для температуры основания.
«Наши исследования показывают, что температура у основания SPLD, рассчитанная до сих пор другими исследователями (примерно 170–180 K), была сильно занижена и вместо этого может легко достигать 200 K (-73°C), что находится в пределах диапазона температуры плавления перхлоратных растворов», — сказал профессор Капрарелли.
«Новые лабораторные эксперименты, проведенные в лабораториях Университета Рома Тре (Италия) и Юго-Западного научно-исследовательского института (США), дополнительно демонстрируют, что физические свойства рассолов при этих пересмотренных температурах полностью согласуются с силой радиолокационных сигналов, полученных с базы марсианские южнополярные отложения».
