Ny undersøgelse tyder på muligheden for nylig underjordisk vulkanisme på Mars

En undersøgelse offentliggjort sidste år i tidsskriftet Science antydede, at flydende vand er til stede under Mars' sydpolare iskappe. Nu, en ny undersøgelse i AGU-tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve hævder, at der skal være en underjordisk varmekilde for at flydende vand kan eksistere under den polare iskappe.

Den nye forskning tager ikke parti for, om det flydende vand findes. I stedet, forfatterne foreslår, at nylig magmatisk aktivitet - dannelsen af ​​et magmakammer inden for de sidste par hundrede tusinde år - må have fundet sted under Mars' overflade, for at der er varme nok til at producere flydende vand under den halvanden kilometer tykke is kasket. På bagsiden, undersøgelsens forfattere hævder, at hvis der ikke var nylig magmatisk aktivitet under overfladen af ​​Mars, så er der sandsynligvis ikke flydende vand under indlandsisen.

"Forskellige mennesker kan gå forskellige veje med dette, og vi er virkelig interesserede i at se, hvordan samfundet reagerer på det, " sagde Michael Sori, en associeret stab videnskabsmand i Lunar and Planetary Laboratory ved University of Arizona og en co-lead forfatter af det nye papir.

Den potentielle tilstedeværelse af nylig underjordisk magmatisk aktivitet på Mars giver vægt til ideen om, at Mars er en aktiv planet, geologisk set. Det faktum kunne give forskerne en bedre forståelse af, hvordan planeter udvikler sig over tid.

Den nye undersøgelse skal fremme debatten omkring muligheden for flydende vand på Mars. Tilstedeværelsen af ​​flydende vand på den røde planet har konsekvenser for potentielt at finde liv uden for Jorden og kan også tjene som en ressource for fremtidig menneskelig udforskning af vores naboplanet.

"Vi tror, ​​at hvis der er noget liv, det skal sandsynligvis beskyttes i undergrunden mod strålingen, " sagde Ali Bramson, en postdoktoral forskningsmedarbejder ved Lunar and Planetary Laboratory ved University of Arizona og en co-lead forfatter af det nye papir. "Hvis der stadig er magmatiske processer aktive i dag, måske var de mere almindelige i den seneste tid, og kunne levere mere udbredt basal smeltning. Dette kunne give et mere gunstigt miljø for flydende vand og dermed måske, liv."

Undersøgelse af miljøet

Mars har to gigantiske iskapper ved sine poler, begge et par kilometer tykke. På jorden, det er almindeligt, at flydende vand er til stede under tykke iskapper, med planetens varme, der får isen til at smelte, hvor den møder jordskorpen.

I en artikel offentliggjort sidste år i Science, videnskabsmænd sagde, at de opdagede et lignende fænomen på Mars. De hævdede, at radarobservationer opdagede beviser for flydende vand ved bunden af ​​Mars' sydpolare iskappe. Imidlertid, Videnskabsstudiet behandlede ikke, hvordan det flydende vand kunne være kommet dertil.

Mars er meget køligere end Jorden, så det var uklart, hvilken type miljø der ville være nødvendigt for at smelte isen ved bunden af ​​indlandsisen. Selvom tidligere forskning har undersøgt, om flydende vand kunne eksistere ved bunden af ​​Mars' iskapper, ingen havde endnu set på det specifikke sted, hvor Science-studiet hævdede at have opdaget vand.

"Vi troede, der var meget plads til at finde ud af, om [det flydende vand] er ægte, hvilken slags miljø skal du bruge for at smelte isen i første omgang, hvilken slags temperaturer har du brug for, hvilken slags geologisk proces har du brug for? Fordi under normale forhold, det burde være for koldt, " sagde Sori.

Leder efter varmen

Den nye undersøgelses forfattere antog først, at detektionen af ​​flydende vand under indlandsisen var korrekt og arbejdede derefter på at finde ud af, hvilke parametre der var nødvendige for, at vandet kunne eksistere. De udførte fysisk modellering af Mars for at forstå, hvor meget varme der kommer ud af planetens indre, og om der kunne være salt nok ved bunden af ​​indlandsisen til at smelte isen. Salt sænker isens smeltepunkt betydeligt, så man troede, at salt kunne have ført til smeltning ved bunden af ​​indlandsisen.

Modellen viste, at salt alene ikke ville hæve temperaturen højt nok til at smelte isen. I stedet, Forfatterne foreslår, at der skal komme yderligere varme fra Mars' indre.

En plausibel varmekilde ville være vulkansk aktivitet i planetens undergrund. Undersøgelsens forfattere hævder, at magma fra det dybe indre af Mars steg mod planetens overflade omkring 300, 000 år siden. Det brød ikke overfladen, som et vulkanudbrud, men samlet i et magmakammer under overfladen. Da magmakammeret afkøledes, det frigav varme, der smeltede isen i bunden af ​​indlandsisen. Magmakammeret leverer stadig varme til iskappen for at generere flydende vand i dag.

Ideen om vulkansk aktivitet på Mars er ikke ny - der er mange beviser for vulkanisme på planetens overflade. Men de fleste af de vulkanske træk på Mars er fra millioner af år siden, førende videnskabsmænd til at tro, at vulkansk aktivitet under og over planetens overflade stoppede for længe siden.

Den nye undersøgelse, imidlertid, foreslår, at der kunne have været nyere underjordisk vulkansk aktivitet. Og, hvis der var vulkansk aktivitet for hundredtusinder af år siden, der er en mulighed for at det kan ske i dag, ifølge undersøgelsens forfattere.

"Dette ville betyde, at der stadig foregår en aktiv magmakammerdannelse i det indre af Mars i dag, og det er ikke bare en forkølelse, et slags dødt sted, internt, " sagde Bramson.

Jack Holt, en professor ved Lunar and Planetary Laboratory ved University of Arizona, sagde, at spørgsmålet om, hvordan vand kunne eksistere under den sydlige polare iskappe, dukkede op med det samme, efter at Science-papiret blev offentliggjort, og det nye papir tilføjer en vigtig begrænsning for muligheden for, at vand er der. Han sagde, at det sandsynligvis vil føje til debatten i det planetariske videnskabssamfund om opdagelsen og påpege, at der skal gøres mere forskning for at evaluere det.

"Jeg synes, det var en god idé at lave denne type modellering og analyse, fordi du skal forklare vandet, hvis det er der, og så det er virkelig en kritisk brik i puslespillet, sagde Holt, som ikke var involveret i den nye forskning, men talte med undersøgelsens forfattere, før de indsendte papiret. "Det originale papir lod det bare hænge. Der kunne være vand der, men du skal forklare det og disse fyre gjorde et rigtig godt stykke arbejde med at sige, hvad der kræves, og at salt ikke er tilstrækkeligt."