Автор Тема: Эволюция космоса новости исследований и экзожизнь  (Прочитано 71486 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Alexeyy

  • Участник форума
  • Сообщений: 3328
С приветом от П.А. ...
Цитата:  https://elementy.ru/novosti_nauki/433711/Mars_Express_obnaruzhil_v_rayone_yuzhnogo_polyusa_Marsa_eshche_neskolko_podzemnykh_ozer
Mars Express обнаружил в районе южного полюса Марса еще несколько подземных озер
07.10.2020 • Владислав Стрекопытов • Астрономия, Геология • 2 комментария
 

Рис. 1. Вид южной полярной равнины Марса Planum Australe, где радар MARSIS, установленный на аппарате Mars Express, обнаружил первое подледное озеро жидкой воды (показано синим цветом). Изображение с сайта en.wikipedia.org

В июле 2018 года ученые сообщили, что радар автоматической межпланетной станции Mars Express обнаружил под ледяной поверхностью южной полярной равнины Марса полость, предположительно заполненную жидкой водой. Такой вывод они сделали на основе анализа данных 29 пролетов над этой областью, произошедших в 2012–2015 годах. Это подледное озеро диаметром около 20 км, расположенное на глубине 1,5 км, стало первым известным постоянным водоемом на Красной планете. Новое исследование, объединяющее уже 134 наблюдения за период с 2012 по 2019 год, не только подтвердило наличие этого озера, но и выявило еще три.

Автоматическая межпланетная станция Mars Express Европейского космического агентства, работающая на орбите Марса с 2003 года, предназначена для изучения атмосферы, климата, структуры и геологии Красной планеты. Еще одна важная задача, стоящая перед этой станцией, — поиск следов воды. Для ее решения на борту установлен специализированный радар для зондирования ионосферы и глубинных слоев марсианской поверхности MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), разработанный учеными университета «Сапиенца» в Риме.

Это низкочастотный радарный эхолот и высотомер, который способен обнаружить жидкую воду или водяной лед на глубине до 5 км под поверхностью. В основе его работы заложен тот же метод, который на Земле был опробован для построения подледной топографии и поиска подледниковых озер в Антарктиде, Гренландии и канадской Арктике, — измерение эхосигналов радиоволн (см. Radioglaciology).

Внутренние отражения радиосигнала, возникающие в толще ледника, позволяют воссоздать стратиграфию ледовой толщи и выявить в ней зоны нарушений, а характер отражения от нижней границы — определить, что находится подо льдом: плотная порода, рыхлый материал или жидкость.

Зондирование с помощью MARSIS южной полярной области показало Марса, что район вокруг южного полюса покрыт слоистой толщей водяного льда (чистого или с примесью пыли от 10 до 20%) общей мощностью около 1,5 километров. В какой-то степени ее можно считать аналогом вечной мерзлоты на Земле. Сверху эта толща сезонно покрывается слоем сухого льда — твердого диоксида углерода CO2 — толщина которого в зимнее время достигает 1 м.

В одном месте под слоистым покровом мерзлоты радар зафиксировал область мощного усиления отраженного сигнала размером 20 на 30 км. Сопоставив свойства отраженного сигнала и диэлектрическую проницаемость области, итальянские планетологи, управляющие работой MARSIS и обрабатывающие результаты его наблюдений, пришли к выводу, что это карман с озером жидкой воды (R. Orosei et al., 2018. Radar evidence of subglacial liquid water on Mars). Прибор не смог точно определить глубину озера, но она должна составлять минимум один метр, иначе радар не увидел бы его.

Построив температурный профиль под поверхностью в этой области, ученые оценили температуру озера в −68,15 °C. При этом исследователи исходили из предположения, что температура внутри ледяной толщи меняется линейно от 160 К на поверхности до 170–270 К (в зависимости от толщины слоя льда) в ее основании.

Чтобы оставаться жидкой при таких низких температурах, вода в озере должна быть очень соленой. По мнению авторов, озеро может быть заполнено насыщенным раствором перхлоратов магния, кальция и натрия. Такие растворы могут оставаться жидкими и при более низких температурах. В 2008 году космический аппарат НАСА «Феникс» обнаружил перхлораты в почвах северной полярной области Марса. Кроме того, устойчивости жидкой фазы способствует давление огромной толщи льда, так как озеро не имеет выхода на поверхность.

В 2018 году открытие итальянских ученых многие восприняли скептически. Во-первых, наблюдений было очень мало, чтобы делать однозначные выводы. Во-вторых, существование единственного подледникового озера могло быть связано с особыми локальными условиями, например, с когда-то действовавшим под ледяным покровом вулканом.

Исследователи, работающие в проекте MARSIS, продолжили поиски и теперь объявили уже о достоверном открытии целой системы подледниковых озер в районе Ultimi Scopuli в южной полярной области Марса. А это означает, что процесс их образования не является уникальным и подобные озера могут присутствовать и в других места, а Красная планета может обладать огромной подповерхностной гидросферой. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

До этого больше говорили не о гидросфере, а о криолитосфере Марса, так как считали, что вся вода здесь находится в твердом состоянии. Аппараты Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter и Mars Express подтвердили повсеместное присутствие льда в приповерхностном слое Марса, в том числе в средних широтах. А радиолокатор подземного зондирования SHARAD станции Mars Reconnaissance Orbiter (предшественник радара MARSIS) показал, что это действительно водяной лед.
 

Рис. 2. Содержание водяного льда в приповерхностном слое Марса, измеренное аппаратом Mars Odyssey в низких широтах (А) и полярных областях (В). Массовые проценты льда получены путем пересчета на эквивалент воды данных по водороду, полученных нейтронным спектрометром HEND (High Energy Neutron Detector) в период с февраля 2002 года по апрель 2003 года. Изображение с сайта mars.nasa.gov

Большая часть этого льда находится под слоем поверхностных отложений, поскольку при нынешних климатических условиях лед не может стабильно существовать на поверхности — быстро испаряется. Только в приполярных областях температура достаточно низкая для стабильного существования льда в течение всего года — это полярные шапки Марса. Нижняя их часть, сложенная водяным льдом с небольшим количеством пыли, не меняется в течение марсианского года, а вот верхняя часть, мощностью около 1 м, состоящая из замороженного углекислого газа (сухого льда), зимой разрастается, а летом тает. Еще одним исключением являются некоторые кратеры, такие как кратер Королёв, на дне которых лед защищен от испарения слоем холодного воздуха (см. Лед в кратере Королёв).

По мнению большинства планетологов, в первые эпохи своего существования Марс был похож на Землю. У него была густая атмосфера, океаны из воды и достаточно мягкий климат. Но такие условия там просуществовали недолго — примерно 3,6 млрд лет назад, в начале гесперийского периода начались активные вулканические и тектонические процессы, а к концу этого периода, примерно 3 млрд лет назад Марс лишился магнитного поля и, как следствие, атмосферы, став безжизненной планетой.
 

Рис. 3. Разрез южной полярной области Марса, построенный по данным MARSIS. Голубым отмечено местоположение жидких озер в основании ледового слоя. Изображение с сайта esa.int

Радар MARSIS фиксирует отраженные радиоволны не только от верхней, но и от нижней поверхности ледяного щита, работая и как высотомер, и как георадар. Исключительно ровная и отчетливая отражающая поверхность на глубине около 1,5 километров под слоистой ледяной толщей указала ученым на наличие жидкой воды (рис. 3).

Для выявления подледных озер ученые использовали три главных параметра отраженных от подледной границы радиосигналов: интенсивность, остроту и вариабельность интенсивности. Участки, где высокая интенсивность сигнала сочетается с отчетливыми пиками и резкой сменой вариабельности в районе 6 дБ (именно такая смена интенсивности характерна для границы между твердой и жидкой фазами), с большой вероятностью расположены подледные водоемы (рис. 4).


Рис. 4. Профили отраженных радиосигналов: I и II — без подледных озер; III и IV — с подледными озерами. Параметры (слева направо): нормализованная интенсивность (в дБ), нормализованная острота, вариабельность интенсивности (в дБ). Черные и красные линии — значения для эхосигнала, отраженного от верхней (черные) и базальной (красные) поверхностей ледяной толщи. По горизонтали — долгота в 360-градусной системн координат. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Astronomy

Однако, даже в пределах обозначенных контуров озер значения вариабельности не везде превышают 6 дБ, а колеблются в диапазоне от 4 до 6 дБ. По мнению авторов, это означает, что часть объема озер заполнена не жидкой фазой в чистом виде, а смесью жидкой и твердой фаз. Как вариант, это может быть и пористый грунт, пропитанный водой.

Все озера, обнаруженные учеными, приурочены к одному горизонту, и скорее всего — судя по расположению — ранее были соединены между собой. Местоположение подледных озер, выявленных эхолотом, было подтверждено путем количественной оценки относительной диэлектрической проницаемости подледного материала на площади около 10 тыс. км2 (рис. 5). Диэлектрическая проницаемость, по которой можно судить о составе и плотности этого материала, была получена из мощности отраженного сигнала в основании ледяной толщи. Так как мощность излучателя MARSIS была откалибрована в земных условиях, исследователи говорят о диэлектрической проницаемости только в терминах относительных величин.


Рис. 5. Карта относительной диэлектрической проницаемости района, в котором обнаружены марсианские озера. Значения выше 15 (по правой шкале) указывают на наличие жидкой воды. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Astronomy

Общая площадь, которую занимают озера, по оценкам исследователей, составляет 75 тыс. км2.

Что касается природы озер, то авторы отвергают версию о локальной магматической активности под областью Ultimi Scopuli, так как они не зафиксировали здесь никакой геотермальной аномалии или даже локального теплового потока. Они объясняют существование жидкой фазы в основании ледового слоя высокой концентрацией растворенных солей в растворах.

По мнению исследователей, в основании ледового слоя могут находиться многочисленные озера, в которых, по аналогии с подледным озером Восток в Антарктиде, могли сохраниться микробы, которые обитали на поверхности Красной планеты, когда у нее был более теплый климат и жидкая вода на поверхности.

По их расчетам, растворимость свободного кислорода в этих рассолах может до шести раз превышать минимальный уровень, необходимый для микробного дыхания, а значит можно ожидать здесь обнаружение не только экстремофилов и анаэробов, и даже аэробных микробов.

Но для начала существование самих подледных озер должны подтвердить независимые наблюдения китайской миссии «Тяньвэнь-1», которая выйдет на орбиту Марса в феврале 2021 года. На борту станции находится радарное оборудование, которое по своим возможностям не уступает MARSIS и SHARAD.

Оффлайн Шаройко Лилия

  • Участник форума
  • Сообщений: 2509
    • Наука РФ и за рубежом
Спасибо огромное, Алексей. Я тут начала бродить по ссылкам так и не завершенного нашего путешествия в общепринятую гипотезу Теи и по дороге внезапно и срочно меня сделали преподавателем рисования по скайпу для двоюродной внучки на другом краю страны во Владивостоке, активно страдающей что преподавание в ее школе
 для каких-то очень мало умеющих, а она уже картины рисует, пришлось быстро за пару дней пройти гражданский всеобуч как это делается плюс переориентироваться с опыта бывших беспризорников в интернате на вундеркиндов-отличнич.
Но это редко будет пару раз в неделю по часу, а может заглохнет после второго раза.
Поэтому
Я решительно сегодня вечер посвящаю космосу и еще задумалась как популяризируются знания астрономии для детей (она еще и его большой фанат). Вообще как происходит популяризация тех знаний, которые мы здесь обсуждаем, каков механизм понимания широкими слоями общества того, что происходит в научной среде.

Я сталкивалась как раз с исследованиями Марса, где проводились опыты с давлением воздуха и составом атмосферы, это было два года назад. Там научная статья заключалась в том, что проверив два эти параметра воздухом, "аналогичным"  марсианскому, то есть смесь газов уже определенных исследованиями на тот момент делается вывод - да все в порядке там с теплицами будет, если в них подмешивать в газ это и это. Ура, можно начинать создавать колонии. Радиация - да просто под землей разместить эти теплицы на искусственном освещении. А сила тяжести - да на МКС растут же растения, вот и там будут.
Но на МКС они начали расти после нескольких лет неудачных опытов и никто ими не питается.


Цитировать
Построив температурный профиль под поверхностью в этой области, ученые оценили температуру озера в −68,15 °C. При этом исследователи исходили из предположения, что температура внутри ледяной толщи меняется линейно от 160 К на поверхности до 170–270 К (в зависимости от толщины слоя льда) в ее основании.

Чтобы оставаться жидкой при таких низких температурах, вода в озере должна быть очень соленой. По мнению авторов, озеро может быть заполнено насыщенным раствором перхлоратов магния, кальция и натрия. Такие растворы могут оставаться жидкими и при более низких температурах. В 2008 году космический аппарат НАСА «Феникс» обнаружил перхлораты в почвах северной полярной области Марса. Кроме того, устойчивости жидкой фазы способствует давление огромной толщи льда, так как озеро не имеет выхода на поверхность.

Я не возражаю против того, что уважаемые ученые знают в тысячу раз больше меня по направлению своих исследований, но все таки одно маленькое замечание.

Хочу привести пример исследования Энцелада и его океана. Вначале они "совершенно точно" установили, что океан находится по трещинами сбоку, вот Википедийная картинка времен 2015 -2016 года



то есть океан в районе разломов и фонтана

Цитировать
14 марта 2008 года «Кассини», во время тесного сближения с Энцеладом, собрал данные о его водяных выбросах, а также прислал на Землю новые снимки этого небесного тела. 9 октября 2008 года, пролетая сквозь струи выбросов гейзеров Энцелада, «Кассини» собрал данные, указывающие на наличие жидкого океана под ледяной коркой. В июле 2009 года от «Кассини» получены и опубликованы детализированные данные химического состава этих выбросов, подтверждающие версию о жидком океане как их источнике.
В начале марта 2011 года учёные установили, что тепловая мощность Энцелада значительно выше, чем считалось до этого. В июне 2011 года группа учёных из Университета Гейдельберга (Германия) обнаружила, что под застывшей корой Энцелада находится океан и пришла к выводу, что вода в подземном океане спутника — солёная.

Потом океан увеличился до 8 км в глубину и стал под всей поверхностью планеты.
Хотя вначале все было не так

Цитировать
В 2015 году астрофизики Корнеллского Университета на основе данных «Кассини», полученных за семь лет исследований, начиная с 2004 года, уточнили модель подповерхностного океана. Согласно новым исследованиям, опубликованными в журнале Icarus[67], под поверхностью Энцелада находятся не отдельные водоёмы, а глобальный водяной океан, обособленный от поверхности ядра[68]. На это указывает большая амплитуда физической либрации Энцелада: если бы его внешний слой был жёстко скреплён с ядром, она была бы меньше.

В 2015 году планетологи из Японии, Германии и США опубликовали в журнале Nature Communications исследование[63], согласно которому океан Энцелада является или очень древним, возникшим вместе с формированием Сатурна, или стал жидким относительно недавно, около 10 миллионов лет назад, в результате смены орбиты или столкновения с каким-то крупным объектом, растопившим часть вод и запустившим реакции окисления на границе между ядром и океаном.

Потом они совершенно точно установили, что подо льдом сдавленная вода и только поэтому она жидкая при такой температуре.  Или соленая...
Хотя уже тогда были версии, что внутри под океаном слои планеты разогреты, я сделала вывод, что перепадов температур в таком океане должно быть море и написала в своей ни к чему не обязывающей фантастической книжке за пару лет до обнаружения гейзеров про разные флоры и фауны живущие то в горячей, то в холодной воде, смену подводного ландшафта и тп. Фентези-же, что хочешь то и делаешь. Научная картина тогда была такой - вода в океане иногда может достигать нуля но не более того.



Через пару лет после этого была создана теория гейзеров на дне Энцелада и температурные перепады до плюс 90. В общем мне стало сложно ориентироваться и формировать картину космоса у себя в голове из за массы уверенных заявлений.

Я понимаю, что в исходных статьях все это скорее всего перемежается текстами с употреблением слов вероятно, возможно и проч. Спорить с учеными в научном разделе не стоит, так как их информация вообще намного превосходит мой дилетантский уровень, считаю это чем то вроде личного аксиомата. В то же время все равно интересно. Вероятно стоит все, что касается далекого космоса и далекого прошлого (Тея, например) воспринимать как вероятность.

Если П.А это Павел Арефьев, то большое ему спасибо. Я так и не решилась ему написать, так как в моем понимании я зашла в тупик в наших дебатах по его теории и выхода из него так и не нашла, в общем малодушно сбежала от нерешенных внутренних проблем восприятия. Основное так и не разрешенное противоречие, здесь тоже уместное думаю, в контексте космоса. Есть точки зрения, все в принципе точки зрения.
Но любое изучение чего либо предполагает временное приятие получаемой информации в контексте уже существующих таких же временных знаний, каждое из которых с определенной внутренне оцениваемой долей вероятности служит ориентиром. В противном случае не стоит и начинать что-то узнавать.

Каждый утверждающий, что все относительно должен одновременно и признавать, что его мнение так же относительно и восприятие другого имеет право быть. Иначе получим то, что сейчас в мире творится (основной лозунг - "вы должны немедленно принять мое альтернативное мнение проявив максимум понимания, и начать думать так как мы, а я/мы ваше конечно же нет, с чего вы взяли, что ваше мнение большинства имеет какое-то значение, ерунда какая то, выдумали тоже"). Все это не при администраторе будь сказано, памятуя о сложной судьбе этой ветки.

Поэтому я думаю, что вполне возможно, что все так, как считают авторы статьи - соленость озера причина его жидкости. Но возможны и варианты локальных перегревов, глубоких пещер с выходом тепла на поверхность.

Цитировать
Ядро, отвердевшее внутри и жидкое снаружи, составляет почти половину радиуса — от 1700 до 1850 км при среднем в 3389 км.

Постараюсь больше так не офтопить, вероятно внутренний кризис восприятия проявляющийся при соединении областей разных знаний и периодических сложностях в их совмещении. В любом случае строить гипотезы исследователям необходимо, по капле соберется океан знаний, в будущем эти исследования сопоставятся с другими фактами, что-то возможно будет изменено.

По предыдущему тексту (гиперзвуку) - я немного порылась в вопросе, военная техника не мой конек мякго говоря, могу только  пожелать себе и нам переориентировок военных разработок в мирные космические строительные  и медицинские цели. Насколько я понимаю ситуацию гиперзвуковая ракета может нести (а может не нести) ядерный заряд, так что вроде словосочетание ядерный гиперзвук немного странное, вероятно просто игра слов.

Сами скорости при полетах конечно важное усовершенствование, насколько я знаю ракеты основных типов у Роскосмоса порядка 10-12 (если брать со всякими буквенными и цифирными вставками) и в каждой новой версии появляются шаги модификаций. Согласна, что гиперзвук не будет исключением и будет применен в ближайшем будущем для космоса, если уже не разрабатывается, просто не знаю вопрос в этом направлении.
« Последнее редактирование: Октябрь 07, 2020, 16:47:57 от Шаройко Лилия »

Оффлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 9586
Но возможны и варианты локальных перегревов,
  Литостатическое давление при измерениях (даже теоретических) нельзя отделять от температуры. Например, если "холодный" объем породы поднимется из недр, то он расплавится-разогреется.
  Когда геологи в лаборатории моделируют процессы в земной коре, то пользуются желатином или спиртовым "раствором" канифоли. Мантия и ядро не жидкие и не твердые, а в различной степени текучие образования.

Оффлайн Шаройко Лилия

  • Участник форума
  • Сообщений: 2509
    • Наука РФ и за рубежом
Моя мысль не требует отделения температуры от литостатического давления, если я правильно понимаю что такое последнее.

Цитировать
Мантия и ядро не жидкие и не твердые, а в различной степени текучие образования.
Я всегда так и представляла картину
Мое представление о возможных альтернативных объяснениях жидкой воды

Что мы имеем как входящие данные в  статье

Цитировать
низкочастотный радарный эхолот и высотомер, который способен обнаружить жидкую воду или водяной лед на глубине до 5 км под поверхностью

Принимаем за истинное утверждение что на определенной глубине находится жидкая вода

Цитировать
В одном месте под слоистым покровом мерзлоты радар зафиксировал область мощного усиления отраженного сигнала размером 20 на 30 км. Сопоставив свойства отраженного сигнала и диэлектрическую проницаемость области, итальянские планетологи, управляющие работой MARSIS и обрабатывающие результаты его наблюдений, пришли к выводу, что это карман с озером жидкой воды

Тоже принимаем как входящий параметр, других версий нет

Цитировать
Построив температурный профиль под поверхностью в этой области, ученые оценили температуру озера в −68,15 °C. При этом исследователи исходили из предположения, что температура внутри ледяной толщи меняется линейно от 160 К на поверхности до 170–270 К (в зависимости от толщины слоя льда) в ее основании.

Здесь вижу возможность других вариантов. В смысле линейное изменение температуры возможно, если нет под этой водой пещер, глубиной достаточных для того, чтобы там была связь с более теплыми слоями планеты.
Пещеры Марса упоминаются в исследованиях достаточно часто. Вопрос их максимальных и типичных глубин вообще пока проработан очень мало, так как насколько я знаю рельефные карты подземных профилей пока не создавались, информации недостаточно.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Геология_Марса#Возможные_пещеры

Или я просто этого не знаю. На земле изменение температурного режима в глубоких пещерах, связанных с поверхностью есть, хотя тотальным его назвать нельзя, нужны именно замкнутые, не обменивающиеся  веществом и энергией с поверхностью

Хотя могу признать что общее изменение тепла с глубиной например на Земле невелико

Но есть сейсмически активные области, а марсотрясения установлены как факт в последние годы

Цитировать
Тепловой поток земных недр, достигающий поверхности Земли, невелик — в среднем его мощность составляет 0,03—0,05 Вт/м2,
или примерно 350 Вт·ч/м2 в год. На фоне теплового потока от Солнца и нагретого им воздуха это незаметная величина: Солнце даёт каждому квадратному метру земной поверхности около 4000 кВт·ч ежегодно, то есть в 10 000 раз больше (разумеется, это в среднем, при огромном разбросе между полярными и экваториальными широтами и в зависимости от других климатических и погодных факторов).

Незначительность теплового потока из недр к поверхности на большей части планеты связана с низкой теплопроводностью горных пород и особенностями геологического строения. Но есть исключения — места, где тепловой поток велик. Это, прежде всего, зоны тектонических разломов, повышенной сейсмической активности и вулканизма, где энергия земных недр находит выход. Для таких зон характерны термические аномалии литосферы, здесь тепловой поток, достигающий поверхности Земли, может быть в разы и даже на порядки мощнее «обычного». Огромное количество тепла на поверхность в этих зонах выносят извержения вулканов и горячие источники воды.

Именно такие районы наиболее благоприятны для развития геотермальной энергетики. На территории России это, прежде всего, Камчатка, Курильские острова и Кавказ.

В то же время развитие геотермальной энергетики возможно практически везде, поскольку рост температуры с глубиной — явление повсеместное, и задача заключается в «добыче» тепла из недр, подобно тому, как оттуда добывается минеральное сырьё.

Подробнее см.: https://www.nkj.ru/archive/articles/23110/ (Наука и жизнь, Тепло Земли)

Еще так как на Марсе вероятно ядро ближе к поверхности там изменение температуры в подводном придонном слое наверное больше





В общем мне кажется возможным такое развитие событий - подводные пещеры в зоне старой сейсмической активности типа Камчатки. В точке наблюдения ее может не быть в значительных определяемых количествах. На Камчатке основная масса вулканов, а их там порядка тысячи если считать все а действующие составляю микроскопическую часть.

Цитировать
В различных источниках упоминается от нескольких сотен до более чем тысячи вулканов. В настоящее время среди вулканов Камчатки насчитывается около 29 действующих

И там существует за счет этой разветвленной сети большого количества мелких как бы полуостывших вулканов в Петропавловске например такой эффект "теплых полов". Не смотря на очень северную широту зима мягче чем во Владивостоке.
« Последнее редактирование: Октябрь 07, 2020, 18:20:57 от Шаройко Лилия »

Оффлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 9586
Принимаем за истинное утверждение что на определенной глубине находится жидкая вода
  А почему бы не усомниться? Лед под большим статическим давлением способе потечь по кристаллическим дислокациям. А это и означает, что эхолот "обнаружит водный лед". Теперь представим, что такой "лед" растет в виде купола. С понижением давления должен увеличиваться объем, что и происходит, но увеличивается не объем льда, а объем ранее растворенных в твердой фазе газов, а это и есть водяной пар, пусть с небольшим парциальным давлением.

Оффлайн Шаройко Лилия

  • Участник форума
  • Сообщений: 2509
    • Наука РФ и за рубежом
А тут мне просто не хватает знаний для сомнений.
Могу все, что Вами написано принять на веру, это результат двухлетнего чтения и как результат Вашей репутации среди меня.
:)

В смысле Василий Андреевич может коварно нечно противоречащее научной картине физики подбросить для активации спора, но все таки это редко бывает.
Но мне не ясно как эхолот работает в окрестностях Марса, что еще может на него влиять. Поэтому я приняла это утверждение.
Если я правильно понимаю подо льдом в замкнутом объеме может возникнуть давление просто в силу расширения льда.
И это может произойти в любом замкнутом объеме замерзающего озера. Можно поискать как это на Земле выглядит при отсутствии достаточного объема микротрещин подземных водных горизонтов, что из них свободно, в какой период времени в зависимости от температурной динамики поверхности.

Простые смертные рыбаки видят картину подледного сканирования примерно так:

Цитировать
Как устроен эхолот для зимней рыбалки. Принцип действия любого эхолота один и тот же, поэтому устройства большинства моделей практически не отличается.

Несмотря на то, что эхолот способен сканировать подледное пространство через лед, имеются определенные факторы, которые негативно влияют на его показания. Здесь все зависит от однородности среды, в том числе и льда. Если лед качественный и сплошной, без наличия воздушных пузырей, то, скорее всего, все удастся увидеть в надлежащем качестве. Если лед имеет различные включения или он рыхлый, то вряд ли удастся избежать искажений на экране

Вероятно эхолот отправленный на Марс должен программкой рассчитывать массу дополнительных коэффициентов используя уже полученные знания окрестностей. Плюс когда исследуются не точечные объекты, а просто нужно определить есть ли вообще жидкая вода,  можно использовать массу точек и сравнивать показания между собой.

В общем окончательного мнения насколько описанная Вами картина возможна у меня пока не сложилось


по озерам Земли
нашла
ТЕПЛООБМЕН НА ГРАНИЦЕ ВОДА – ЛЁД
И СТРУКТУРА ПОДЛЁДНОГО СЛОЯ ВОДЫ В ОЗЕРЕ
БАЙКАЛ
Специальность 25.00.27 – Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата физико-математических наук

http://www.lin.irk.ru/files/education/autoreferats/Асламов%20И.А..pdf

пока читаю, если что-то смогу привязать к происходящему,  в смысле если что-то на мой взгляд будет прояснять картину, то процитирую
« Последнее редактирование: Октябрь 07, 2020, 21:42:36 от Шаройко Лилия »

Оффлайн василий андреевич

  • Участник форума
  • Сообщений: 9586
  Вообще-то я среагировал не столько на Марс, сколько на процессы у "ледяных" спутников.
  Эхолот - это приемник звуковых сигналов, не важно, наведены они искусственно, или порождены автоэффектом. На границе сред с разной скоростью упругих колебаний возникает продольная волна (эффект волновода), которая при своем движении становится источником характерной группы волн, принимаемых эхолотом.
  Граница кристаллический лед - лед с многочисленными продольными дислокациями (дислокациями течения) вполне может дешифрироваться как граница вода-лед.

Оффлайн Шаройко Лилия

  • Участник форума
  • Сообщений: 2509
    • Наука РФ и за рубежом
 По Байкалу нашла подробности как там это делается, в смысле определяется граница и толщина льда и начало воды. Плюс программная обработка результатов, правда она описана поверхностно, вероятно в этой научной среде обычная практика. Метод насколько я поняла из описания начала создан автором специально для этой научной работы в 2019 году:

В комплексе применен разработанный гидроакустический метод измерения
толщины ледового покрова по принципу обратного эхолота. Для этого в верхнюю
крышку корпуса с регистратором встроены излучающий и приемный гидроакустические преобразователи. Регистратор подвешивается на тросе в воде на фиксированном расстоянии R от поверхности льда (рис. 2). Суть акустического метода измерения заключается в том, что в воду излучается модулированная акустическая посылка, она отражается от нижней кромки льда, и отраженный сигнал регистрируется
приемником. Зная время, прошедшее между излучением и приемом, а также скорость звука, можно вычислить расстояние до границы лед-вода L, а, следовательно, и толщину льда H (рис. 2).
Для перехода от времени распространения сигнала к расстоянию от прибора до нижней кромки льда
необходимо знать вертикальный профиль скорости
звука в воде. Известно, что скорость звука является
функцией температуры, солености и гидростатического давления. В нашем приложении зависимостью
от давления можно пренебречь, так как градиент глубин очень мал. Среднее значение солености в озере
Байкал около 0.096 г/кг, а ее изменения не превышают
10 % от максимальной величины, что соответствует
пренебрежимо малому изменению скорости звука на
0.02 м/c. Таким образом, вертикальный профиль скорости звука рассчитывается по профилю температуры, полученному с косы термодатчиков при среднем
атмосферном давлении 730 мм рт. ст. и средней солености подледного слоя воды
Байкала равной 0.1 г/кг. Для расчета используется уравнение состояния TEOS-2010
[McDougall T.J., Barker P.M., 2011], адаптированное для пресной воды оз. Байкал.
Высокая разрешающая способность метода (0.05 мм) обеспечивается за счет
излучения в воду фазоманипулированного зондирующего импульса, применения
цифровой обработки и корреляционного детектирования сигнала. Несущая частота
излучаемой посылки составляет 330 кГц. Прием осуществляется высокоскоростным
АЦП с частотой преобразования 16 МГц, с сохранением формы отраженного сигнала в FIFO буфере объемом 65 КБ. Абсолютная точность измерения толщины льда
определяется точностью измерения длины подвесного троса при установке прибора,
и затем корректируется по моментам вмерзания термодатчиков в лед. Рабочий диапазон регистрации толщины ледового покрова составляет 0.2-2.8 м. Для сравнения, известные гидроакустические измерители толщины льда, устанавливаемые на дне, дают в лучшем случае точность в единицы сантиметров, т.к. не имеют жесткой связи с
поверхностью ледового покрова.

_____________________________

попробую поискать в исходнике статьи с Элементов есть ли там описание методики работы эхолота на Марсе хотя бы примерно.

Оффлайн Шаройко Лилия

  • Участник форума
  • Сообщений: 2509
    • Наука РФ и за рубежом
слона то я и...пропустила, сижу тут теоретизирую с велосипедом в обнимку
:)
а он уже тут был любезно размещен

https://elementy.ru/novosti_nauki/433711/Mars_Express_obnaruzhil_v_rayone_yuzhnogo_polyusa_Marsa_eshche_neskolko_podzemnykh_ozer

В 2018 году открытие итальянских ученых многие восприняли скептически. Во-первых, наблюдений было очень мало, чтобы делать однозначные выводы. Во-вторых, существование единственного подледникового озера могло быть связано с особыми локальными условиями, например, с когда-то действовавшим под ледяным покровом вулканом.

Исследователи, работающие в проекте MARSIS, продолжили поиски и теперь объявили уже о достоверном открытии целой системы подледниковых озер в районе Ultimi Scopuli в южной полярной области Марса. А это означает, что процесс их образования не является уникальным и подобные озера могут присутствовать и в других места, а Красная планета может обладать огромной подповерхностной гидросферой. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

_________________________

а что помешало систему озер связать с вулканической деятельностью в одной области пока не ясно. Камчатка вроде не одна такая на белом свете, в принципе разломные области должны быть именно группами вулканических образований и как раз они должны своей многочисленностью снижать давление подпирающее снизу и равномерно распределять его по поверхности, тогда высокая зашкаливающая по баллам сейсмическая активность менее вероятное явление. А низкую труднее регистрировать не имея близкого доступа к большим областям поверхности.

Если я правильно понимаю происходящее. Тогда кстати и у живности гипотетической больше шансов на существование по типу околовулканической
Кстати на глубине Байкала есть гидротермальная жизнь по типу похожему на Черные курильщики марианской впадины.
Цитировать
Итак, список обитателей морских гидротерм обогатился еще одним новым семейством и, вероятно, не последним. Однако, встает закономерный вопрос: если существуют морские «черные курильщики», то почему не существовать аналогичным сообществам в пресных водах, например в древних озерах? Наиболее известными из существующих древних озер являются: Байкал, Каспийское море, Танганьика, Малави и другие озера Большой Африканской рифтовой зоны, Бива (Япония), Охрид (Македония, Албания), Хубсугул (Монголия), Титикака (Южная Америка).

Исследования с помощью глубоководных аппаратов показали, что – «райские сады» около гидротерм в пресных водоемах действительно существуют. Во всяком случае, в озере Байкал, в районе бухты Фролиха, на глубине более 400 м существует огромная поляна, покрытая белыми нитчатыми пленками из цианобактерий и нитчатых сульфатредуцирующих бактерий. Кроме них на поляне живут многочисленные корковые губки, черви, моллюски, ракообразные и рыбы. Причем многие из них достигают весьма солидных размеров, что в целом для глубоководной фауны Байкала нехарактерно.

Это довольно старое озеро

Цитировать
М Большинству озёр на нашей планете не более 20000 лет, и по сравнению с ними Байкал – настоящий патриарх - ему как минимум 25 миллионов.

С эхолотом как-то неопределенно написано, пока не понимаю как это в деталях может работать
« Последнее редактирование: Октябрь 07, 2020, 22:31:00 от Шаройко Лилия »

Оффлайн Шаройко Лилия

  • Участник форума
  • Сообщений: 2509
    • Наука РФ и за рубежом
Вообще-то я среагировал не столько на Марс, сколько на процессы у "ледяных" спутников.
  Эхолот - это приемник звуковых сигналов, не важно, наведены они искусственно, или порождены автоэффектом. На границе сред с разной скоростью упругих колебаний возникает продольная волна (эффект волновода), которая при своем движении становится источником характерной группы волн, принимаемых эхолотом.
  Граница кристаллический лед - лед с многочисленными продольными дислокациями (дислокациями течения) вполне может дешифрироваться как граница вода-лед.

Теперь вроде понятно как это работает и в космосе в том числе. И нужна цифирь перепада, на Элементах ее нет


Цитировать
Еще одна важная задача, стоящая перед этой станцией, — поиск следов воды. Для ее решения на борту установлен специализированный радар для зондирования ионосферы и глубинных слоев марсианской поверхности MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), разработанный учеными университета «Сапиенца» в Риме.

Это низкочастотный радарный эхолот и высотомер, который способен обнаружить жидкую воду или водяной лед на глубине до 5 км под поверхностью. В основе его работы заложен тот же метод, который на Земле был опробован для построения подледной топографии и поиска подледниковых озер в Антарктиде, Гренландии и канадской Арктике, — измерение эхосигналов радиоволн (см. Radioglaciology).

Внутренние отражения радиосигнала, возникающие в толще ледника, позволяют воссоздать стратиграфию ледовой толщи и выявить в ней зоны нарушений, а характер отражения от нижней границы — определить, что находится подо льдом: плотная порода, рыхлый материал или жидкость.

Зондирование с помощью MARSIS южной полярной области показало Марса, что район вокруг южного полюса покрыт слоистой толщей водяного льда (чистого или с примесью пыли от 10 до 20%) общей мощностью около 1,5 километров. В какой-то степени ее можно считать аналогом вечной мерзлоты на Земле. Сверху эта толща сезонно покрывается слоем сухого льда — твердого диоксида углерода CO2 — толщина которого в зимнее время достигает 1 м.

В одном месте под слоистым покровом мерзлоты радар зафиксировал область мощного усиления отраженного сигнала размером 20 на 30 км. Сопоставив свойства отраженного сигнала и диэлектрическую проницаемость области, итальянские планетологи, управляющие работой MARSIS и обрабатывающие результаты его наблюдений, пришли к выводу, что это карман с озером жидкой воды (R. Orosei et al., 2018. Radar evidence of subglacial liquid water on Mars). Прибор не смог точно определить глубину озера, но она должна составлять минимум один метр, иначе радар не увидел бы его.
.
В источнике в открытом доступе только аннотация там еще меньше чем в анализах ингибиторов холинэстеразы, то ли это лекарство от шизофрении с самогоном, то ли боевые отравляющие вещества не ясно.
:)

https://www.nature.com/articles/s41550-020-1200-6

Цитировать
Обнаружение жидкой воды усовершенствованным марсианским радаром для зондирования недр и ионосферы (MARSIS) на базе южнополярных слоистых отложений в Ультими Скопули активизировало дебаты о происхождении и стабильности жидкой воды в современных марсианских условиях. Для установления протяженности подледниковых вод в этом регионе мы получили новые данные, добившись расширенного радиолокационного охвата исследуемой территории. Здесь мы представляем и обсуждаем результаты, полученные с помощью нового метода анализа полного набора данных MARSIS, основанного на процедурах обработки сигналов, обычно применяемых к земным полярным ледяным щитам. Наши результаты подтверждают утверждение об обнаружении жидкого водного объекта в Ультими Скопули и указывают на наличие других влажных участков поблизости. Мы предполагаем, что эти воды представляют собой гиперсалиновые перхлоратные рассолы, которые, как известно, образуются в марсианских полярных областях и, как полагают, выживают в течение длительного периода времени в геологическом масштабе при температурах ниже эвтектических.

Ладно, все равно интересно. Особенно если там вулканы полупотухшие под дном, вообще было бы здорово доя экзожизни.