„Tó” a Mars déli pólusa alatt: sáros kép?

Két kutatócsoport az Európai Űrügynökség Mars Express keringőjének adatait felhasználva a közelmúltban olyan eredményeket publikált, amelyek azt sugallják, hogy a Marson felszín alatti tavaknak gondoltak valójában nem is lehetnek tavak.

2018-ban a Mars Express orbiter adataival dolgozó tudósok meglepő felfedezést jelentettek be: a vörös bolygó déli pólusáról visszaverődő radarjelek egy folyékony felszín alatti tavat tártak fel. Azóta még több ilyen elmélkedést jelentettek be.

Az American Geophysical Union Geophysical Research Letters című folyóiratában megjelent új cikkben Aditya Khuller vezető szerző és végzős hallgató, az Arizonai Állami Egyetem Föld- és Űrkutatási Iskolájának hallgatója Jeffrey Plauttal, a NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) munkatársával több tucat hasonló radarvisszaverődést ír le. a déli pólus körül, miután elemeztük a Mars Express adatok szélesebb körét. De sokan vannak olyan területeken, ahol túl hidegnek kell lennie ahhoz, hogy a víz folyékony maradjon.

Azt a kérdést, hogy a jelek folyékony víz-e vagy sem, szintén az ASU School of Earth and Space Exploration posztdoktori tudósa, Carver Bierson vezette tudóscsoport foglalkozik. Kutatásukat a közelmúltban az AGU Geophysical Research Letters című folyóiratában is publikálták, és megállapították, hogy ezeket a fényes tükröződéseket felszín alatti agyagok, fémtartalmú ásványok vagy sós jég okozhatja.

A Mars Express a második leghosszabb életben lévő, folyamatosan aktív űrszonda, amely a Földön kívül más bolygó körül kering, csak a NASA még mindig aktív, 2001-es Mars Odyssey mögött. Miközben a Mars Express a Mars körül kering, továbbra is fontos adatokat szolgáltat a vörös bolygó felszín alatti, felszíni és légköri vonatkozásairól.

Az űrhajó fedélzetén található a Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding vagy röviden MARSIS nevű műszer. Ez a műszer radarszondát használ a Mars felszínének összetételének felmérésére.

A MARSIS 2004 óta gyűjt adatokat a Mars körül, beleértve a déli sarkot is, lehetővé téve a tudósok számára, hogy háromdimenziós képet készítsenek a déli sarkvidékről. „A déli sarki jég alá akartunk nézni, és a MARSIS-adatok segítségével jellemezni akartuk az alatta fekvő régi terepet” – mondta Khuller.

Más, a MARSIS adatait használó legújabb tanulmányokban a kutatók olyan területeket találtak, ahol a felszín alatti tükröződések világosabbak, mint a felszínen, ami nem az, amit a tudósok várnának.

"Általában a radarhullámok energiát veszítenek, amikor áthaladnak egy anyagon, ezért a mélyebbről jövő visszaverődések kevésbé fényesek, mint a felszínről jövő visszaverődések" - mondta Khuller, aki egyidejűleg a JPL-nél van gyakornoki munkán Plaut irányítása alatt. "Bár van néhány lehetséges oka a szokatlanul erős felszín alatti visszaverődéseknek, ez a két tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a folyékony víz összetevője okozta ezeket a fényes visszaverődéseket, mivel a folyékony víz fényesnek tűnik a radar számára."

A színes pontok azokat a helyeket jelölik, ahol az ESA Mars Express orbiterje fényes radarvisszaverődéseket észlelt a Mars déli sarki sapkájában. Köszönet: ESA/NASA/JPL-Caltech
Fagyasztott időkapszula

Az eredetileg folyékony vízként értelmezett radarjeleket a Mars déli sarki réteges lerakódásainak nevezett régiójában találták meg, amelyet a vízjég, a szárazjég (fagyott szén-dioxid) és a por váltakozó rétegeiről neveztek el, amelyek az évmilliók során telepedtek meg. Úgy gondolják, hogy ezek a rétegek rögzítik a Mars tengelyének dőlésszögének időbeli eltolódását, ahogyan a Föld dőlésszögének változásai is jégkorszakokat és melegebb időszakokat hoztak létre bolygónk történelme során. Amikor a Mars tengelyirányú dőlésszöge alacsonyabb volt, a régióban havazás és porrétegek gyűltek össze, és végül kialakult a ma ott található vastag rétegű jégtakaró.

Eredetileg azt feltételezték, hogy a területeken 6-12 kilométeres folyékony víz található a Mars déli sarki réteges lelőhelyeinek egy viszonylag kis területén. Khuller és Plaut kiterjesztette a hasonló erős rádiójelek keresését 10 20 mérésre, amelyek 44,000 év MARSIS-adatai között oszlanak el a Mars déli sarkvidékének teljes területén.

Váratlan „tavak”: sáros kép?

Khuller és Plaut új, kibővített tanulmánya több tucat további fényes radarvisszaverődést tárt fel minden eddiginél sokkal nagyobb területen és mélységben. Egyes helyeken kevesebb mint egy mérföldre voltak a felszíntől, ahol a hőmérséklet mínusz 81 Fahrenheit-fok (mínusz 63 Celsius-fok) volt – olyan hideg, hogy a víz megfagyna, még akkor is, ha perklorátként ismert sós ásványokat tartalmazna. csökkentheti a víz fagyáspontját.

"Nem vagyunk biztosak abban, hogy ezek a jelek folyékony víz-e vagy sem, de úgy tűnik, hogy sokkal elterjedtebbek, mint amit az eredeti tanulmány talált" - mondta Plaut társszerző, aki egyben az orbiter MARSIS műszerének társkutatója is. . "Vagy folyékony víz található a Mars déli pólusa alatt, vagy ezek a jelek valami másra utalnak."

Ezenkívül Khuller megjegyezte egy 2019-es tanulmányát, amelyben a kutatók kiszámították a felszín alatti jég megolvadásához szükséges hőt ebben a régióban, és megállapították, hogy csak a közelmúltban a felszín alatti vulkanizmus magyarázhatja a folyékony víz lehetséges jelenlétét a déli pólus alatt.

„Úgy találták, hogy a becsült marsi geotermikus hőáram duplája kellene ahhoz, hogy ez a víz folyékony maradjon” – mondta Khuller. „Az egyik lehetséges módja ennek a hőmennyiségnek a vulkanizmuson keresztül történő megszerzésének. Azonban nem igazán láttunk semmilyen erős bizonyítékot a közelmúltbeli vulkanizmusra a déli póluson, így valószínűtlennek tűnik, hogy a vulkáni tevékenység lehetővé tenné, hogy a felszín alatti folyékony víz jelen legyen ebben a régióban.

Khuller és Plaut következő lépései ebben a kutatási vonalban egy második, mélyebb réteg felfedezésének vizsgálata a Mars déli pólusának egyes részei alatt, amely a tudósok szerint a Dorsa Argentea Formációnak nevezett régebbi eltemetett terepet képviseli. Feltételezik, hogy a régióban egykor jelen lévő ősi gleccserek módosították, és megpróbálják pontosabban meghatározni összetételét és korát.