На Земле солнечное излучение может проникать на глубину до нескольких метров во льду в зависимости от его оптических свойств. Организмы во льду могут использовать энергию фотосинтетически активного излучения, будучи защищенными от разрушительного ультрафиолетового излучения. На Марсе отсутствие эффективного озонового экрана позволяет примерно на 30% большему количеству разрушительного ультрафиолетового излучения достигать поверхности по сравнению с Землей. Однако новые исследования показывают, что, несмотря на интенсивное поверхностное ультрафиолетовое излучение, в средних широтах Марса существуют радиационно пригодные для жизни зоны во льду на глубине от нескольких сантиметров для льда с 0,01–0,1% пыли и до нескольких метров в более чистом льду. Статья опубликована в журнале Communications Earth & Environment.
«Если сегодня мы пытаемся найти жизнь где-либо во Вселенной, то марсианские ледяные покровы, вероятно, являются одним из самых доступных мест, которые нам следует искать», — сказал Адитья Кхуллер из Лаборатории реактивного движения НАСА.
На Марсе есть два вида льда: замерзшая вода и замерзший углекислый газ.
Доктор Кхуллер и его коллеги изучали водяной лед, большие объемы которого образовались из смеси снега и пыли, выпавшей на поверхность во время серии марсианских ледниковых периодов за последний миллион лет.
С тех пор этот древний снег затвердел, превратившись в лед, все еще усеянный частичками пыли.
Хотя частицы пыли могут затенять свет в более глубоких слоях льда, они играют ключевую роль в объяснении того, как под поверхностью льда могут образовываться скопления воды под воздействием Солнца.
Темная пыль поглощает больше солнечного света, чем окружающий лед, что может привести к его нагреванию и таянию на глубине нескольких футов под поверхностью.
Ученые, изучающие Марс, разделились во мнениях относительно того, может ли лед действительно растаять под воздействием марсианской поверхности.
Это связано с тонкой и сухой атмосферой планеты, в которой, как полагают, водяной лед сублимируется — превращается непосредственно в газ — так же, как это происходит с сухим льдом на Земле.
Однако атмосферные эффекты, затрудняющие таяние на поверхности Марса, не будут распространяться на поверхность пыльного снежного покрова или ледника.
На Земле пыль во льду может образовывать так называемые криоконитовые отверстия — небольшие полости, которые образуются во льду, когда частицы переносимой ветром пыли (называемой криоконитом) попадают туда, поглощают солнечный свет и каждое лето еще глубже тают во льду.
В конце концов, по мере того как эти частицы пыли удаляются от солнечных лучей, они перестают опускаться, но все равно генерируют достаточно тепла, чтобы создать вокруг себя карман талой воды.
Карманы могут стать средой обитания процветающей экосистемы для простейших форм жизни.
«Это обычное явление на Земле», — сказал Фил Кристенсен из Университета штата Аризона. «Плотный снег и лед могут таять изнутри, пропуская солнечный свет, который согревает их, как в парнике, а не таять сверху вниз».
В 2021 году авторы обнаружили пылевой водяной лед в оврагах на Марсе, предположив, что многие марсианские овраги образовались в результате эрозии, вызванной таянием льда и образованием жидкой воды.
В их новой статье предполагается, что пыльный лед пропускает достаточно света для того, чтобы фотосинтез происходил на глубине до 3 м под поверхностью.
В этом сценарии верхние слои льда предотвращают испарение мелких подземных водоемов, а также обеспечивают защиту от вредного излучения.
Это важно, поскольку в отличие от Земли у Марса нет защитного магнитного поля, которое могло бы защитить его как от Солнца, так и от радиоактивных частиц космических лучей, проносящихся в космосе.
«Водяной лед, который с наибольшей вероятностью образует подземные бассейны, будет существовать в тропиках Марса, между 30 и 60 градусами широты, как в северном, так и в южном полушариях», — заявили исследователи.
