Nowe dowody na obecność podpowierzchniowej wody na Marsie

RSL na zboczu krateru Palikir na Marsie. Źródło: NASA/JPL/University of Arizona

W połowie 2018 roku badacze wspierani przez naukowców z Włoskiej Agencji Kosmicznej wykryli obecność podpowierzchniowego jeziora wody na Marsie pod południową czapą polarną. Teraz, badacze z USC Arid Climate and Water Research Center (AWARE) opublikowali artykuł, w którym wskazują, że głęboko pod powierzchnią Marsa woda wciąż może istnieć w stanie ciekłym, a gdzieniegdzie,w okołorównikowych rejonach Marsa może także wydostawać się na powierzchnię.

Badacze z USC ustalili, że woda podpowierzchniowa prawdopodobnie występuje na rozległych obszarach Marsa, a nie tylko na biegunach oraz, że jest to aktywny system sięgający na głębokość 750 metrów, z którego woda wydostaje się na powierzchnię przez szczeliny w niektórych, analizowanych przez badaczy kraterach.

Heggy, który jest członkiem eksperymentu MARSIS (Mars Express Sounding Radar Experiment), w ramach którego badane jest środowisko pod powierzchnią Marsa oraz Abotalib Z. Abotalib, badacz z USC, badali cechy charakterystyczne linii RSL, przypominających wysuszone, krótkie strumienie wody, które pojawiają się na niektórych zboczach kraterów na Marsie.

Wcześniej naukowcy zakładali, że RSL związane są z wodą płynącą na powierzchni Marsa, albo tuż pod nią.

“Teraz sugerujemy, że może być inaczej. Zaproponowaliśmy alternatywną hipotezę mówiącą, że RSL mają swoje źródło głęboko pod powierzchnią w zbiornikach, w których panuje wysokie ciśnienie. Woda wydostaje się z nich na powierzchnię poprzez system szczelin i uskoków w warstwie przypowierzchniowej”, dodaje Heggy.

“Doświadczenie jakie zyskaliśmy w trakcie badań nad hydrologią pustyń jest kluczowym elementem, który doprowadził nas do tych wniosków. Widzieliśmy takie same mechanizmy na Saharze i na Półwyspie Arabskim i pozwoliło nam to badać ten sam mechanizm na Marsie” mówi Abotalib Z. Abotalib, pierwszy autor opracowania.

Badacze doszli do wniosku, że pęknięcia w niektórych kraterach marsjańskich umożliwiły wodzie wydostanie się na powierzchnię pod wpływem ciśnienia panującego w głębszych warstwach. To właśnie woda z tych źródeł mogła wyciekać na powierzchnię i odpowiadać za powstanie charakterystycznych linii na zboczach niektórych kraterów. Naukowcy tłumaczą także w jaki sposób te linie wodne zmieniają się wraz z porami roku na Marsie.

Wyniki badań opublikowane 28 marca 2019 roku w periodyku Nature Geoscience wskazują, że podpowierzchniowe zbiorniki wodą mogą być głębiej niż wcześniej uważano, na obszarach, na których obserwowano RSL. Wyniki badań wskazują, że te odsłonięte fragmenty pęknięć związane z tymi źródłami wody mogą być najlepszymi lokalizacjami dla potencjalnego życia na Marsie.

Metoda:

Wcześniejsze badania, które pozwoliły odkryć podpowierzchniową wodę na Marsie, opierały się na interpretacji odbitych fal elektromagnetycznych rejestrowanych przez radar znajdujący się na pokładzie sond Mars Express i Mars Reconnaissance Orbiter. Owe instrumenty mierzyły fale odbite od powierzchni oraz od warstw podpowierzchniowych tam gdzie było to możliwe. Niemniej jednak, ta wcześniejsza metoda nie dostarczyła żadnych dowodów na występowanie wody nigdzie poza biegunem południowym Marsa.

Autorzy nowego artykułu opublikowanego w Nature Geoscience wykorzystali wysokiej rozdzielczości zdjęcia w zakresie optycznym oraz metody modelowania do zbadania zboczy dużych kraterów uderzeniowych na Marsie. Ich celem było skorelowanie obecności pęknięć z źródłami strumieni, które odpowiadają za powstanie tych krótkich wycieków wodnych.

Heggy oraz Abotalib, którzy przez długi okres czasu badali podpowierzchniowe zbiorniki wody oraz ruchy wody podpowierzchniowej na Ziemi, w tym także w warunkach pustynnych, odkryli podobieństwa między mechanizmami przemieszczania się wody na Saharze i na Marsie.

“Występowanie wody podpowierzchniowej stanowi silny dowód na to, że przeszłość Marsa i Ziemi były do siebie zbliżone – to wskazuje, że do pewnego momentu obie planety podobnie ewoluowały” mówi Heggy.

“Zrozumienie jak woda podpowierzchniowa powstała na Marsie, gdzie jest dzisiaj i jak się przemieszcza pozwoli nam ograniczyć niepewności związane z ewolucją warunków klimatycznych na Marsie na przestrzeni ostatnich trzech miliardów lat oraz podobieństw do naszej własnej planety. W ten sposób możemy się dowiedzieć czy Ziemia także podąża tą samą ścieżką co Mars w przeszłości. Zrozumienie ewolucji Marsa jest kluczowe do zrozumienia długoterminowej ewolucji Ziemi, a wody podpowierzchniowe są kluczowym elementem tego procesu”.

Źródło: USC

Artykuł naukowy: https://doi.org/10.1038/s41561-019-0327-5