В последние десятилетия новые научные методы позволили ученым открыть немало природных хранилищ воды, расположенных подо льдом в различных частях Земли. Иногда жидкую воду находят под тающими ледниками, и это вызывает опасения ученых за стабильность ледников, грозящих сползти в море. А иногда они находят настоящие подледные озера наподобие антарктического озера Восток, которые остаются нетронутыми под толщей ледников миллионы лет
и дают ученым надежду на существование в них доживших до наших дней доисторических микробов.
Теперь же ученые смогли применить некоторые из опробованных техник для обнаружения подледных резервуаров воды на Марсе. И результат оправдал их надежды на то, что на соседней планете под полярными шапками может сохраняться жидкая вода.
О наличии воды на Марсе известно давно, однако до недавнего времени считалось, что существует она там лишь в форме льда — слишком низка температура на поверхности и слишком низкое атмосферное давление для существования жидкой воды. Расчеты, впрочем, допускают, что жидкая вода может существовать на Марсе под поверхностью или под толщей ледников. При таких низких температурах вполне могут оставаться жидкими соляные растворы. При этом высокое давление под толщей ледников может способствовать сохранению воды в жидкой фазе.
Для обнаружения подледных озер и был спроектирован прибор MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), установленный на космической аппарате Mars Express Европейского космического агентства, который изучает планету с 2003 года. Этот радар ловит отраженные от Марса радиоволны, для которых лед прозрачен, а отражение волн происходит от границ различных сред, например лед-порода, лед-атмосфера или лед-вода.
Еще в 2018 году группа итальянских ученых заявила об обнаружении в районе Ultimi Scopuli — области около Южного полюса Марса — яркого отраженного сигнала, который свидетельствовал о наличии границы между льдом и жидкой водой.
За прошедшее время аппарат Mars Express продолжил собирать данные из полярных областей Марса, кроме того, за это время ученые немало продвинулись в методиках обнаружения подледных озер в различных регионах Земли и смогли адаптировать эту технику к Марсу, вновь обратившись к наблюдениям за регионом Ultimi Scopuli .
Подробно изучив радарные снимки этой области, сделанные с 2010 по 2019 год, ученые нашли свидетельства не одного, а как минимум четырех подледных озер разных размеров. Анализу подверглась область размером 250 на 300 километров.
«Мы обнаружили тот же резервуар воды, а также еще три других вокруг первого, — пояснила специалист в области планетологии Елена Петтинелли, соавтор открытия. — Это сложная система».
Так, крупнейшее оказалось шириной до 30 километров, самое маленькое — около пяти. По словам ученых, вода в этих озерах остается жидкой, скорее всего, из-за высокой солености, которая мешает ей замерзать.
«Существование единственного подледного озера могло быть связано со специальными условиями, например, наличием вулкана под ледовым щитом или другой ситуацией, уникальной для определенного местоположения, где мы обнаружили первое подледное озеро, — сказала Петтинелли. — Напротив, обнаружение целой системы озер указывает, что процесс их образования относительно прост и, вероятно, распространен».
«Некоторые типы веществ отражают сигналы радара лучше других, и жидкая вода — один из таких материалов, — добавила Грациелла Капарелли, соавтор исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy. — Таким образом, когда из-подо льда идут сигналы более сильные, чем от поверхности, мы можем убедиться, что видим присутствие жидкой воды. Эти радары используются на Земле (где мы можем напрямую подтвердить результаты) для таких же целей, так что мы уверены, что наша техника надежна».
Открытие подледных озер может подогреть новые споры о возможном существовании жизни на планете — в прошлом или даже в наши дни. «Эти озера, вероятно, существовали большую часть истории Марса, — считает Роберто Оросей из Национального института астрофизики в Италии. — По этой причине они до сих пор могут хранить следы каких-то форм жизни, способных эволюционировать с тех времен, когда Марс имел плотную атмосферу, умеренный климат и жидкую воду на поверхности, как на ранней Земле».