Нейтронный телескоп FREND, работающий на борту орбитального зонда Trace Gas Orbiter, нашел доказательства того, что под поверхностью каньона Кандор на в экваториальной зоне Марса может залегать крупный ледник, состоящий либо из водяного льда, либо из смеси льда и высокогидратированных минералов. Статья опубликована в журнале Icarus.
Поиски залежей воды на Марсе интересны для ученых как с точки зрения понимания эволюции Марса (в том числе его потенциальной обитаемости в прошлом), так и для планирования будущих пилотируемых полетов к планете. Вода входит в состав гидратированных минералов, может конденсироваться в тонкие, многомолекулярные слои на поверхности частиц реголита или образовывать залежи водяного льда, которые, в основном, сосредоточены в приполярных регионах Марса. Вопрос о наличии водяного льда в средних и экваториальных широтах планеты по-прежнему остается открытым — он может содержаться в подповерхностных отложениях, существующих уже очень давно, конденсироваться из атмосферы и удерживаться в реголите, покрытый пылью.
Группа планетологов во главе с Игорем Митрофановым (Igor Mitrofanov) из Института космических исследований РАН представила новые результаты анализа данных российского нейтронного телескопа FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector), который установлен на борту орбитального зонда Trace Gas Orbiter. Детектор регистрирует надтепловые нейтроны, возникающие во время бомбардировки поверхности планеты космическими лучами, проникающими на глубину до одного метра. При этом энергетический спектр нейтронов зависит от элементного состава грунта, в частности от содержания водорода, который входит в молекулы воды.
Карта массовой доли воды в верхнем слое грунта на дне каньона Долины Маринера по данным FREND: 40.3% в области C, 12.4% в области B и 7% в области А.
В период с мая 2018 года по февраль 2021 года FREND вел наблюдения за Долинами Маринера — гигантской системой каньонов на Марсе, длиной 4500 километров и глубиной до семи километров. Этот регион считается интересной целью с точки зрения поиска приповерхностных залежей водяного льда.
В результате работы исследователи построили карту содержания воды в грунте на дне Долин Маринера. Наиболее любопытным районом оказался каньон Кандор (Candor Chasma), где содержание водорода в пересчете на воду соответствует массовой доле воды в грунте около 40,3 процента. Это не вписывается в модели адсорбированной воды на поверхности частиц реголита или в составе гидратированных минералов. Предполагается, что либо в каньоне Кандор залегает крупный ледник, либо залежи из льда, смешанного с высокогидратированными минералами. В любом случае данные FREND дают практические доказательства наличия крупного резервуара воды в экваториальных широтах Марса, которые могли сохраняться в течение долго времени за счет дополнительной тени от стен каньона, низкой температуры и повышенном давлении на дне каньона.
