‘Meren’ onder de zuidpool van Mars: een modderig plaatje?

Twee onderzoeksteams, die gegevens van de Mars Express-orbiter van het European Space Agency gebruikten, publiceerden onlangs resultaten die suggereren dat wat werd gedacht als ondergrondse meren op Mars, in werkelijkheid helemaal geen meren zijn.

In 2018 kondigden wetenschappers die met gegevens van de Mars Express-orbiter werkten een verrassende ontdekking aan: signalen van a radar Gereflecteerd vanaf de zuidpool van de rode planeet, lijkt het een vloeibaar meer onder het oppervlak te onthullen. Veel van deze ideeën zijn inmiddels aangekondigd.

Bij nieuw papier Gepubliceerd in de American Geophysical Union Geofysische onderzoeksbrieven, hoofdauteur en afgestudeerde student Aditya Kholer van de School of Earth and Space Exploration van de Arizona State University met Jeffrey Plott van NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL), beschrijft het vinden van tientallen vergelijkbare radarreflecties rond de Zuidpool na analyse van een bredere reeks Mars Express-gegevens . Maar velen van hen bevinden zich in gebieden die erg koud moeten zijn Water vloeibaar te blijven.

De vraag of de signalen vloeibaar water Of het ook wordt overwogen door een team van wetenschappers onder leiding van ASU School of Earth and Space Exploration, postdoctoraal onderzoeker Carver Bierson. Hun zoektocht was ook onlangs gepubliceerd in AGU’s Geofysische onderzoeksbrieven Hij stelde vast dat deze heldere reflecties veroorzaakt zouden kunnen worden door ondergrondse modder, mineraalhoudende mineralen of zoutijs.

Mars Express is het op één na langste continu actieve ruimtevaartuig in een baan rond een andere planeet dan de aarde, achter de nog steeds actieve NASA 2001 Mars Odyssey. Terwijl Mars Express in een baan om Mars draait, blijft het belangrijke gegevens leveren over de ondergrond en atmosfeer van de Rode Planeet.

Aan boord van dit ruimtevaartuig bevindt zich een instrument dat de Mars Advanced Subsurface and Ionosphere Probe Radar wordt genoemd, of kortweg MARSIS. Dit instrument gebruikt een radarsonde om de samenstelling van het binnenste van het Marsoppervlak te beoordelen.

MARSIS verzamelt sinds 2004 gegevens over Mars, inclusief de zuidpool, waardoor wetenschappers een 3D-weergave van het zuidpoolgebied kunnen maken. “We wilden onder het Antarctische ijs kijken en het oude terrein eronder karakteriseren met behulp van de MARSIS-gegevens”, zei Köhler.

In andere recente onderzoeken met behulp van MARSIS-gegevens hebben onderzoekers gebieden gevonden waar ondergrondse reflecties helderder zijn dan oppervlaktereflecties, wat wetenschappers niet verwachten.

“Radargolven verliezen meestal hun energie wanneer ze door een materiaal reizen, dus reflecties vanuit de diepte zouden minder helder moeten zijn dan die van het oppervlak”, zegt Köhler, die tegelijkertijd traint in het Jet Propulsion Laboratory onder Plott. “Hoewel er enkele mogelijke oorzaken zijn voor ongebruikelijke heldere reflecties onder het aardoppervlak, concludeerden deze twee onderzoeken dat de vloeibare watercomponent de oorzaak was van deze heldere reflecties, omdat vloeibaar water een heldere radar lijkt te zijn.”

bevroren tijdcapsule

Oorspronkelijk geïnterpreteerd als vloeibaar water, werden de radarsignalen gevonden in een gebied van Mars dat bekend staat als Antarctische gelaagde sedimenten, genoemd naar de afwisselende lagen waterijs, droogijs (bevroren koolstofdioxide) en stof die zich daar in de loop van miljoenen jaren vestigden. . Men denkt dat deze lagen een record bevatten van hoe de helling in de as van Mars in de loop van de tijd is verschoven, net zoals veranderingen in de helling van de aarde hebben geleid tot ijstijden en warmere perioden in de geschiedenis van onze planeet. Toen Mars een lage axiale helling had, verzamelden sneeuwval en stoflagen zich in het gebied en vormden uiteindelijk de dikke ijskap die er nu is.

Gebieden waarvan aanvankelijk werd aangenomen dat ze vloeibaar water bevatten, strekken zich uit over 10 tot 20 km in een relatief klein gebied van stratigrafische stratigrafische sedimenten op Antarctica. Keller en Blot breiden de zoektocht naar even sterke radiosignalen uit tot 44.000 metingen verspreid over 15 jaar aan MARSIS-gegevens over het hele zuiden van Mars. poolgebied.

Onverwachte “meren”: een modderig beeld?

De nieuwe, uitgebreide studie van Khuller en Plaut heeft tientallen extra heldere radarreflecties onthuld over een veel groter gebied en diepte dan ooit tevoren. Op sommige plaatsen was het minder dan een mijl van het oppervlak, waar de temperaturen worden geschat op min 81 graden Fahrenheit (min 63 graden Celsius) – dus koud water zal bevriezen, zelfs als het zoute mineralen bevat die bekend staan ​​als perchloraat, wat de vriespunt van water.

“We weten niet zeker of deze signalen vloeibaar water zijn of niet, maar ze lijken meer diffuus dan wat het originele artikel vond,” zei co-auteur Plaut, die ook de co-hoofdonderzoeker is van het MARSIS-instrument in een baan om de aarde. . . “Ofwel vloeibaar water is gebruikelijk onder de zuidpool van Mars, of deze tekenen wijzen op iets anders.”

Naast khalar Let op de krant van 2019 De onderzoekers berekenden de warmte die nodig was om ondergronds ijs in deze regio te smelten, en ontdekten dat alleen recente vulkanen onder het oppervlak de mogelijke aanwezigheid van vloeibaar water onder Antarctica kunnen verklaren.

“Ze ontdekten dat het tweemaal de geschatte geothermische stroom van Mars zou kosten om dit vloeibare water te behouden”, zei Köhler. “Een mogelijke manier om deze hoeveelheid warmte te krijgen is door vulkanen. We hebben echter niet echt enig solide bewijs gezien van recent vulkanisme op Antarctica, dus het lijkt zeer onwaarschijnlijk dat vulkanische activiteit het mogelijk zou maken dat vloeibaar water onder het oppervlak bestaat tijdens dit Oppervlakte.”

De volgende stappen van Köhler en Blot in dit soort onderzoek zijn hun ontdekking van een tweede, diepere laag onder delen van Zuidpool Mars, waarvan wetenschappers denken dat het een ouder begraven land vertegenwoordigt, de Dorsa Argentina-formatie. Er wordt aangenomen dat het is aangepast door oude gletsjers die ooit in de hele regio bestonden, en ze zijn van plan te proberen de samenstelling en leeftijd nauwkeuriger te bepalen.