Undersøgelse ser nærmere på Mars underjordiske vandsignaler

Et nyt papir finder flere radarsignaler, der tyder på tilstedeværelsen af ​​underjordiske søer, "men mange er i områder for kolde til, at vandet forbliver flydende.

I 2018, forskere, der arbejder med data fra ESA's (European Space Agency's) Mars Express orbiter annoncerede en overraskende opdagelse:Signaler fra et radarinstrument reflekteret fra den røde planets sydpol så ud til at afsløre en flydende sø under overfladen. Flere sådanne overvejelser er blevet annonceret siden da.

I et nyt papir offentliggjort i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve , to forskere ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien beskriver at finde snesevis af lignende radarrefleksioner omkring sydpolen efter at have analyseret et bredere sæt Mars Express-data, men mange er i områder, der burde være for kolde til, at vandet forbliver flydende.

"Vi er ikke sikre på, om disse signaler er flydende vand eller ej, men de ser ud til at være meget mere udbredte end hvad det originale papir fandt, " sagde Jeffrey Plaut fra JPL, co-principal investigator af orbiterens MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) instrument, som blev bygget i fællesskab af den italienske rumfartsorganisation og JPL. "Enten er flydende vand almindeligt under Mars' sydpol, eller også er disse signaler tegn på noget andet."

Frozen Time Capsule

Radarsignalerne, der oprindeligt blev fortolket som flydende vand, blev fundet i en region på Mars kendt som de sydpolære lagdelte aflejringer, opkaldt efter de skiftende lag af vandis, tøris (frosset kuldioxid), og støv, der har lagt sig der over millioner af år. Disse lag menes at give en registrering af, hvordan hældningen i Mars' akse har ændret sig over tid, ligesom ændringer i Jordens hældning har skabt istider og varmere perioder gennem vores planets historie. Da Mars havde en lavere aksial hældning, snefald og lag af støv akkumulerede i regionen og dannede til sidst den tykke lagdelte iskappe, der findes der i dag.

Ved at udsende radiobølger på overfladen, videnskabsmænd kan kigge under disse iskolde lag, kortlægge dem i detaljer. Radiobølger mister energi, når de passerer gennem materiale i undergrunden; mens de reflekterer tilbage til rumfartøjet, de har normalt et svagere signal. Men i nogle tilfælde, signaler, der returnerede fra denne regions undergrund, var lysere end dem ved overfladen. Nogle videnskabsmænd har fortolket disse signaler til at antyde tilstedeværelsen af ​​flydende vand, som kraftigt reflekterer radiobølger.

Plaut og Aditya Khuller, en ph.d.-studerende ved Arizona State University, der arbejdede på papiret, mens han var i praktik på JPL, er ikke sikker på, hvad signalerne indikerer. De områder, der antages at indeholde flydende vand, spænder omkring 6 til 12 miles (10 til 20 kilometer) i et relativt lille område af Mars-sydpolen. Khuller og Plaut udvidede søgningen efter lignende stærke radiosignaler til 44, 000 målinger spredt ud over 15 års MARSIS-data over hele Mars sydpolarregion.

Uventet "Lakes"

Analysen afslørede snesevis af yderligere lyse radarreflektioner over et langt større område af område og dybde end nogensinde før. Nogle steder, de var mindre end en kilometer fra overfladen, hvor temperaturen anslås at være minus 81 grader Fahrenheit (minus 63 grader Celsius) - så koldt, at vandet ville blive frosset, selvom det indeholdt salte mineraler kendt som perklorater, som kan sænke frysepunktet for vand.

Khuller bemærkede et papir fra 2019, hvori forskere beregnede den varme, der er nødvendig for at smelte underjordisk is i denne region, fandt ud af, at kun nylig vulkanisme under overfladen kunne forklare den potentielle tilstedeværelse af flydende vand under sydpolen.

"De fandt ud af, at det ville tage det dobbelte af den estimerede geotermiske varmestrøm fra Mars for at holde dette vand flydende, " sagde Khuller. "En mulig måde at få denne mængde varme på er gennem vulkanisme. Imidlertid, vi har ikke rigtig set nogen stærke beviser for nylig vulkanisme på sydpolen, så det virker usandsynligt, at vulkansk aktivitet ville tillade underjordisk flydende vand at være til stede i hele denne region."

Hvad forklarer de lyse refleksioner, hvis de ikke er flydende vand? Forfatterne kan ikke sige med sikkerhed. Men deres papir tilbyder forskerne et detaljeret kort over regionen, der indeholder spor til Mars klimahistorie, herunder vandets rolle i dets forskellige former.

"Vores kortlægning bringer os et par skridt tættere på at forstå både omfanget og årsagen til disse forvirrende radarrefleksioner, sagde Plaut.