Графическое изображение Марса, показывающее его ледяные северные низменности. Исследователи из UT Austin разработали новый математический инструмент для прогнозирования уровня грунтовых вод на Красной планете. Предоставлено: Институт Оден.

Считается, что Марс столкнулся с огромной астральной сущностью около четырех миллиардов лет назад.

Поздняя тяжелая бомбардировка относится к периоду, когда считается, что непропорционально большое количество астероидов столкнулось с Меркурием, Венерой, Землей и Марсом. Многие метеоры и метеориты столкнулись с Марсом, в результате чего на поверхности Красной планеты образовалось большое количество массивных ударных кратеров. Также считается, что в результате этого события образовалась его северная низменность — настолько большая, что ее видно из космоса, — где значительный участок марсианской земли кажется буквально отрезанным.

Также считается, что в этом бассейне когда-то находился массивный водоем. «Раньше на Марсе было много воды, и, вероятно, до этого столкновения на нем все еще был лед». Это Мохаммад Афзал Шадаб, аспирант CSEM в Институте Одена, чья команда разработала очень простую математическую формулу для прогнозирования того, насколько высоким должен быть уровень грунтовых вод. Исследование под названием «Оценки марсианских средних скоростей пополнения на основе аналитических моделей подземных вод» проводится под руководством Марка Хессе и проводится в сотрудничестве с Эриком Хайаттом. Это результат сотрудничества между Институтом вычислительной инженерии и наук Одена, Школой наук о Земле Джексона, Институтом геофизики и Центром обитаемости планетарных систем.

«Используя преобразование криволинейных координат и динамику потока подземных вод, мы разработали аналитические решения для устойчивого безнапорного водоносного горизонта под южными высокогорьями Ноахского Марса (4 миллиарда лет назад)», — сказал Шадаб.

Они также использовали модели для изучения самосогласованных комбинаций пополнения (дождь или осадки) и гидравлической проводимости.

В то время как модели были разработаны в прошлом, ученые полагались на более простой метод декартова картирования. Нет, предыдущие марсианские картографы не были плоскоземельцами. Но эти более ранние упрощенные модели, преимущественно ограниченные декартовыми и цилиндрическими координатами, оказались далекими от истины.

Несмотря на то, что планеты имеют сферическую форму, до сих пор никто не вводил сферическую координату. Почему? Проще говоря, потому что это требует более сложной математики. «Мы обнаружили, что все ранее опубликованные оценки скорости перезарядки на порядки отличаются от того, что мог вместить ранний Марс», — добавил он.

Интересно, что более «сложная» математическая модель позволяла проводить более простой анализ, чем предыдущие модели. «Простой — неправильное слово. Я бы сказал более элегантный», — добавил он. «И 3D-моделирование сложной геометрии с кратерами и предполагаемыми береговыми линиями, разработанное моими коллегами из школы Джексона, поддерживает модель , демонстрируя такое же поведение».

Итак, северный Марс безголовый. Но у него также есть очень глубокие ямы — область, известная как северная низменность. Есть также южные высокогорья, где в ландшафте преобладает более высокая гористая местность.

Шадаб и исследовательская группа создали модель гипотетического океана в северной низменности, который связан или «подзаряжается» подземным водоносным горизонтом через все южное нагорье.