Команда сделала открытие, используя измерения, полученные с помощью мелководного радара (SHARAD) на орбитальном аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). SHARAD излучает радиолокационные волны, которые могут проникать на глубину до полутора миль под поверхность Марса.
Результаты, опубликованные 22 мая в Geophysical Research Letters, важны, потому что слои льда отражают прошлый климат на Марсе точно так же, как годичные кольца деревьев отражают прошлый климат на Земле. По словам исследователей, изучение геометрии и состава этих слоев может сказать ученым, были ли ранее климатические условия благоприятными для жизни.
Команда обнаружила слои песка и льда, которые в некоторых местах на 90% состояли из воды.
Если бы он растаял, недавно обнаруженный полярный лед был бы эквивалентен глобальному слою воды вокруг Марса по крайней мере на 1.5 метров (5 футов) глубиной.
«Мы не ожидали найти здесь столько водяного льда», – сказал ведущий автор Стефано Нероцци, научный сотрудник Института геофизики Техасского университета (UTIG), который завершает докторскую диссертацию.D. в Школе наук о Земле Джексона. "Это, вероятно, делает его третьим по величине водоемом на Марсе после полярных ледяных шапок."
Результаты были подтверждены независимым исследованием с использованием данных гравитации вместо радара, проведенного исследователями из Университета Джона Хопкинса.
Нероцци был соавтором. Статьи были опубликованы одновременно в журнале Geophysical Research Letters.
Авторы считают, что слои, образовавшиеся при накоплении льда на полюсах в прошлые ледниковые периоды на Марсе.
Каждый раз, когда планета нагревается, остатки ледяных шапок покрывались песком, который защищал лед от солнечной радиации и не позволял ему рассеиваться в атмосфере.
Ученым давно известно о ледниковых явлениях на Марсе, которые вызваны изменениями орбиты и наклона планеты.
В течение периодов около 50000 лет Марс наклоняется к Солнцу, прежде чем постепенно вернуться в вертикальное положение, как колеблющийся волчок. Когда планета вращается вертикально, экватор обращен к солнцу, позволяя полярным ледяным шапкам расти.
Когда планета наклоняется, ледяные шапки отступают, возможно, полностью исчезнув.
До сих пор ученые думали, что древние ледяные шапки потеряны.
В документе показано, что на самом деле под поверхностью планеты сохранились значительные остатки ледяного покрова, заключенные в чередующиеся полосы льда и песка, как слои на торте.
Соавтор Джек Холт, профессор Лаборатории лунных и планетарных исследований Университета Аризоны, сказал, что исследование дает новое важное понимание обмена водяным льдом между полюсами и средними широтами, наличие которых его исследовательская группа ранее подтвердила. широко распространенных ледников, в том числе с помощью инструмента SHARAD.
«Удивительно, но общий объем воды, заключенной в этих погребенных полярных отложениях, примерно такой же, как и весь водяной лед, который, как известно, существует в ледниках и погребенных слоях льда на более низких широтах на Марсе, и они примерно одного возраста», – сказал он.
Холт, который был ученым UTIG и профессором исследований в течение 19 лет, прежде чем присоединиться к Университету Аризоны в 2018 году, был соисследователем с SHARAD с тех пор, как космический корабль прибыл на Марс в 2006 году.
Нероцци сказал, что изучение этой записи прошлого полярного оледенения может помочь определить, был ли Марс когда-либо обитаемым.
«Понимание того, сколько воды было доступно в мире по сравнению с тем, что находится в ловушке на полюсах, важно, если вы собираетесь иметь жидкую воду на Марсе», – сказал Нероцци. "У вас могут быть все подходящие условия для жизни, но если большая часть воды заблокирована на полюсах, становится трудно иметь достаточное количество жидкой воды вблизи экватора."
Исследование было поддержано грантом Программы анализа данных Марса НАСА и Проектного офиса ТОиР в Лаборатории реактивного движения. ШАРАД был предоставлен миссии ТОиР НАСА Итальянским космическим агентством.