Søer under Mars sydpol:Et mudret billede?

To forskerhold, ved hjælp af data fra Den Europæiske Rumorganisations Mars Express orbiter, har for nylig offentliggjort resultater, der tyder på, at det, man troede var underjordiske søer på Mars, måske slet ikke er søer.

I 2018, forskere, der arbejder med data fra Mars Express orbiteren, annoncerede en overraskende opdagelse:Signaler fra et radarinstrument reflekteret fra den røde planets sydpol så ud til at afsløre en flydende underjordisk sø. Flere sådanne overvejelser er blevet annonceret siden da.

I et nyt papir offentliggjort i American Geophysical Union's Geofysiske forskningsbreve , hovedforfatter og kandidatstuderende Aditya Khuller fra Arizona State University's School of Earth and Space Exploration med Jeffrey Plaut fra NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), beskrive 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.

Spørgsmålet om, hvorvidt signalerne er flydende vand eller ej, overvejes også af et team af forskere ledet af ASU School of Earth and Space Exploration postdoc-forsker Carver Bierson. Deres forskning blev også for nylig offentliggjort i AGU's Geofysiske forskningsbreve og fastslog, at disse lyse refleksioner kunne være forårsaget af ler under overfladen, metalholdige mineraler eller saltholdig is.

Mars Express er det næstlængst overlevende kontinuerligt aktive rumfartøj i kredsløb om en anden planet end Jorden, bag kun NASAs stadig aktive Mars Odyssey fra 2001. Mens Mars Express kredser om Mars, det fortsætter med at levere vigtige data om den røde planets undergrund, overflade og atmosfære.

Ombord på dette rumfartøj er et instrument kaldet Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding, eller MARSIS for kort. Dette instrument bruger en radarekkolod til at vurdere sammensætningen af ​​Mars' undergrund.

MARSIS har indsamlet data omkring Mars siden 2004, inklusive sydpolen, giver videnskabsmænd mulighed for at bygge en tredimensionel visning af det sydlige polarområde. "Vi ønskede at se under den sydlige polare is og karakterisere det gamle terræn, der ligger nedenunder ved hjælp af MARSIS-data, " sagde Khuller.

I andre nyere undersøgelser, der bruger MARSIS-data, forskere har fundet områder, hvor refleksionerne under overfladen er lysere end overfladens, hvilket ikke er, hvad forskerne forventer.

"Som regel, radarbølger mister energi, når de rejser gennem et materiale, så refleksioner fra dybere nede bør være mindre lyse end dem fra overfladen, " sagde Khuller, som sideløbende er i praktik hos JPL under Plauts ledelse. "Selvom der er et par mulige årsager til usædvanligt lyse underjordiske refleksioner, disse to undersøgelser konkluderede, at en flydende vandkomponent var årsagen til disse lyse refleksioner, fordi flydende vand ser lyst ud på radaren."

Frosset tidskapsel

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 holde 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.

Områderne, der oprindeligt ansås for at indeholde flydende vand, spænder omkring 6 til 12 miles (10 til 20 kilometer) i en relativt lille region af Mars sydpolære lagdelte aflejringer. Khuller og Plaut udvidede søgningen efter lignende stærke radiosignaler til 44, 000 målinger spredt ud over 15 års MARSIS-data over hele Mars sydpolarregion.

Uventede 'søer':Et mudret billede?

Den nye, udvidet undersøgelse fra Khuller og Plaut afslørede snesevis af yderligere lyse radarrefleksioner over et langt større 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.

"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 medforfatter Plaut, som også er co-principal investigator af orbiterens MARSIS-instrument. "Enten er flydende vand almindeligt under Mars' sydpol, eller disse signaler er tegn på noget andet."

Derudover bemærkede Khuller et papir fra 2019, hvori forskere beregnede den varme, der var 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."

Khuller og Plauts næste skridt i denne forskningslinje er at undersøge deres opdagelse af en anden, dybere lag under dele af Mars' sydpol, som videnskabsmænd mener repræsenterer et ældre begravet terræn kaldet Dorsa Argentea-formationen. Det menes at være blevet modificeret af gamle gletsjere, der engang var til stede over hele regionen, og de har til hensigt at forsøge mere nøjagtigt at bestemme dens sammensætning og alder.