Mars Express odkrywa wodę w stanie ciekłym pod powierzchnią Marsa

Context map: NASA/Viking; THEMIS background: NASA/JPL-Caltech/Arizona State University; MARSIS data: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Rome; R. Orosei et al 2018

Dane radarowe zebrane za pomocą sondy Mars Expres wskazują na obecność zbiornika ciekłej wody pod warstwami lodu i pyłu w okolicach południowego bieguna Marsa.

Dowody na obecność w przeszłości dużych ilości wody na Marsie w postaci wyschniętych sieci dolin rzecznych i gigantycznych kanałów odpływowych zostały już w przeszłości zebrane przez różne sondy krążące wokół Czerwonej Planety. Orbitery wraz z lądownikami i łazikami eksplorujące powierzchnię Marsa odkryły także minerały, które mogą powstać tylko w obecności ciekłej wody.

Sonda Mars Express

Jednak klimat planety zmienił się znacząco na przestrzeni trwającej 4,6 miliardów lat historii i dzisiaj na powierzchni nie ma warunków umożliwiających istnienie wody w stanie ciekłym, dlatego też naukowcy zaglądają pod powierzchnię. Wczesne wyniki uzyskane przez 15-letnią sondę Mars Express odkryły istnienie lodu wodnego na biegunach planety oraz w warstwach przedzielonych pyłem.

Obecność wody w stanie ciekłym u podstawy biegunowych czap lodowych podejrzewana była od dawna; jakby nie patrzeć, z badań prowadzonych na Ziemi, wiemy, że temperatura topnienia lodu wodnego obniża się pod ciśnieniem naciskającego na niego lodowca. Co więcej, obecność soli na Marsie może jeszcze bardziej obniżyć temperaturę topnienia, przez co może ona istnieć w stanie ciekłym poniżej temperatury zamarzania.

Jednak jak dotąd dowody zebrane za pomocą instrumentu MARSIS pozostawały niejednoznaczne. Niezbędna była wytrwałość naukowców pracujących na danych zebranych przez instrumenty badające to co znajduje się pod powierzchnią Marsa oraz opracowanie nowych technik, które pozwoliły na uzyskanie znacznie wyższej rozdzielczości danych, aby można było potwierdzić ekscytujące wnioski.

Odkrywanie podziemnej wody za pomocą radaru.

Przenikający glebę radar wykorzystuje metodą wysyłania impulsów radarowych w kierunku powierzchni i obliczania czasu jaki zajmuje odbicie ich z powrotem w kierunku sondy oraz mocy odbitego sygnału. Właściwości materii leżącej między nimi wpływają na odbity sygnał, który można następnie wykorzystać do stworzenia mapy topografii tego co pod powierzchnią.

Badania radarowe wskazują, że obszar południowego bieguna Marsa składa się z wielu warstw lodu oraz pyłu sięgających na głębokość aż 1,5 km na obszarze o szerokości 200 km. Szczególnie jasne odbicie sygnału radarowego  pod powierzchnią tych depozytów zidentyfikowano w strefie o szerokości 20 km.

Analiza właściwości odbitych sygnałów radarowych oraz składu warstw  i oczekiwanego profilu temperatur pod powierzchnią doprowadziła naukowców do wniosku, że jasne elementy stanowią punkt przejściowy między lodem a stabilnym zbiornikiem ciekłej wody, który może być bogaty w słone, wysycone osady. Aby MARSIS był w stanie wykryć taki zbiornik wody, musiałby on mieć co najmniej kilkadziesiąt centymetrów grubości.

“Ta podpowierzchniowa anomalia na Marsie ma właściwości radarowe odpowiadające wodzie lub osadom bogatym w wodę” mówi Roberto Orosei, główny badacz instrumentu MARSIS i główny autor artykułu opublikowanego dzisiaj w periodyku Science.

“To tylko jeden niewielki obszar, ale niesie on za sobą nadzieję na to, że na Marsie może być więcej takich podpowierzchniowych zbiorników wody, których odkrycie dopiero przed nami”.

Zdjęcie warstwowych depozytów na południowym biegunie Marsa wykonane przez sondę ExoMars

Odkrycie to na swój sposób przypomina odkrycie Jeziora Wostok 4 kilometry pod powierzchnią lodu na Antarktydzie. Wiemy, że w podlodowcowych jeziorach na Ziemi istnieją pewne formy mikrobów, ale czy podziemne zbiorniki zasolonej, bogatej w osady wody w stanie ciekłym na Marsie także mogą sprzyjać powstaniu życia teraz lub w przeszłości pozostaje kwestią otwartą.

Źródło: ESA