Stejle skråninger på Mars afslører strukturen af ​​begravet is

Forskere, der anvender NASAs Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) har fundet otte steder, hvor tykke isforekomster under Mars 'overflade er udsat for ansigter på eroderende skråninger.

Disse otte skarpe, med skråninger så stejle som 55 grader, afsløre nye oplysninger om den indre lagdelte struktur af tidligere påviste underjordiske iskapper på Mars 'midterste breddegrader.

Isen var sandsynligvis deponeret som sne for længe siden. Aflejringerne udsættes i tværsnit som relativt ren vandis, dækket af et lag på en til to yards (eller meter) tykt af iscementeret sten og støv. De har spor om Mars 'klimahistorie. De kan også gøre frosset vand mere tilgængeligt end tidligere antaget for fremtidige robot- eller menneskelige efterforskningsmissioner.

Forskere, der lokaliserede og studerede de skarpe steder med kameraet High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) på MRO, rapporterede resultaterne i dag i tidsskriftet Videnskab . Stederne er på både den nordlige og den sydlige halvkugle af Mars, på breddegrader fra omkring 55 til 58 grader, tilsvarende på Jorden til Skotland eller spidsen af ​​Sydamerika.

"Der er lav grundis under omtrent en tredjedel af Mars overflade, som registrerer Mars 'historie for nylig, "sagde undersøgelsens hovedforfatter, Colin Dundas fra U.S. Geological Survey's Astrogeology Science Center i Flagstaff, Arizona. "Det, vi har set her, er tværsnit gennem isen, der giver os et 3D-billede med flere detaljer end nogensinde før."

Vinduer ind i underjordisk is

Sharps eksponerer direkte lyse glimt i enorme underjordiske is, der tidligere blev opdaget med spektrometre på NASAs Mars Odyssey (MRO) orbiter, med jordgennemtrængende radarinstrumenter på MRO og på European Space Agency's Mars Express orbiter, og med observationer af friske slagkratere, der afdækker is under overfladen. NASA sendte Phoenix -landeren til Mars som reaktion på Odyssey -fundene; i 2008, Phoenix -missionen bekræftede og analyserede den begravede vandis på 68 grader nordlig bredde, omkring en tredjedel af vejen til polen fra den nordligste af de otte skarpe steder.

Opdagelsen, der rapporteres i dag, giver os overraskende vinduer, hvor vi kan se lige ind i disse tykke underjordiske isplader, "sagde Shane Byrne fra University of Arizona Lunar and Planetary Laboratory, Tucson, medforfatter til dagens rapport. "Det er som at have en af ​​de myrfarme, hvor man kan se gennem glasset på siden for at lære om, hvad der normalt er skjult under jorden."

Forskere har ikke fastslået, hvordan disse særlige scarps oprindeligt dannes. Imidlertid, når den begravede is bliver udsat for Mars 'atmosfære, en skarp vokser sandsynligvis bredere og højere, når den "trækker sig tilbage, "på grund af sublimering af isen direkte fra fast form til vanddamp. På nogle af dem, den udsatte aflejring af vandis er mere end 100 yards, eller måler, tyk. Undersøgelse af nogle af scarps med MRO's Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) bekræftede, at det lyse materiale er frosset vand. En kontrol af overfladetemperaturen ved hjælp af Odyssey's Thermal Emission Imaging System (THEMIS) kamera hjalp forskere med at bestemme, at de ikke kun ser tynd frost, der dækker jorden.

Forskere har tidligere brugt MRO's Shallow Radar (SHARAD) til at kortlægge omfattende underjordiske vandisplader på Mars 'midterste breddegrader og anslå, at toppen af ​​isen er mindre end ca. 10 yards under jordoverfladen. Hvor meget mindre? Radarmetoden havde ikke tilstrækkelig opløsning til at sige. De nye is-skarpe undersøgelser bekræfter indikationer fra observationer af fersk krater og neutron-spektrometer om, at et lag, der er rigt på vandis, begynder inden for kun en eller to yards fra overfladen i nogle områder.

Astronauters adgang til Mars -vand

Den nye undersøgelse antyder ikke kun, at underjordisk vandis ligger under et tyndt dække over brede områder, den identificerer også otte steder, hvor is er direkte tilgængelig, på breddegrader med mindre fjendtlige forhold end ved Mars polare iskapper. "Astronauter kunne stort set bare gå dertil med en spand og en skovl og få alt det vand, de har brug for, "Sagde Byrne.

Den udsatte is har videnskabelig værdi bortset fra dens potentielle ressourceværdi, fordi den bevarer beviser for langsigtede mønstre i Mars 'klima. Hældningen af ​​Mars 'rotationsakse varierer meget mere end Jordens, over rytmer i millioner af år. I dag er de to planeters vipper omtrent de samme. Når Mars vipper mere, klimaforhold kan favorisere opbygning af is på mellembredde. Dundas og medforfattere siger, at banding og farvevariationer, der er tydelige i nogle af scarpsene, foreslår lag "muligvis deponeret med ændringer i andelen af ​​is og støv under varierende klimaforhold."

Denne forskning havde fordel af koordineret brug af flere instrumenter på Mars -kredsløb, plus levetiden på Mars nu overstiger 11 år for MRO og 16 år for Odyssey. Orbitalobservationer vil fortsætte, men fremtidige missioner til overfladen kan søge yderligere information.

"Hvis du havde en mission på et af disse websteder, prøveudtagning af lagene, der går ned i skarpen, du kunne få en detaljeret klimahistorie om Mars, "foreslog MRO stedfortrædende projektforsker Leslie Tamppari fra NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien. "Det er en del af hele historien om, hvad der sker med vand på Mars over tid:Hvor går det hen? Hvornår ophobes is? Hvornår aftager det?"