Overraskende indsigt om affaldsstrømme på Mars

Perioden, hvor flydende vand var til stede på overfladen af ​​Mars, kan have været kortere end tidligere antaget. Kanallandformer kaldet kløfter, som tidligere blev antaget udelukkende at være dannet af flydende vand, kan også dannes ved påvirkning af fordampning af CO₂ is.

Det er konklusionen i en ny undersøgelse foretaget af Lonneke Roelofs, en planetarisk forsker ved Utrecht Universitet. "Dette påvirker vores ideer om vand på Mars generelt, og derfor vores søgen efter liv på planeten," siger Roelofs.

Resultaterne af undersøgelsen er offentliggjort i denne uge i tidsskriftet Communications Earth and Environment .

"Mars atmosfære er 95% CO₂ ," forklarer Roelofs. "Om vinteren falder lufttemperaturerne til under -120 grader Celsius, hvilket er koldt nok til CO₂ i atmosfæren for at fryse." I processen med at fryse, CO₂ gas kan ændres direkte til CO₂ is, springer væskefasen over.

Processen ligner frost på Jorden, hvor vanddamp danner iskrystaller og dækker landskabet i en hvid film. Varmere forårstemperaturer, kombineret med den tynde Marsatmosfære, forårsager CO₂ is til at fordampe direkte tilbage til gas, igen springe væskefasen over.

"Det kalder vi 'sublimation'. Processen er ekstremt eksplosiv på grund af Mars' lave lufttryk. Det skabte gastryk skubber sedimentkorn fra hinanden, hvilket får materialet til at flyde, ligesom affaldsstrømme i bjergrige områder på Jorden. Disse strømme kan omforme Mars-landskabet vand."

"Resultaterne af min forskning tyder på, at chancen for at liv har eksisteret på Mars er mindre end tidligere antaget."

Forskere har længe antaget, at CO₂ is kunne være en drivkraft bag disse Mars landskabsstrukturer. "Men disse hypoteser var hovedsageligt baseret på modeller eller satellitundersøgelser," forklarer Roelofs.

"Med vores eksperimenter i et såkaldt 'Mars-kammer' var vi i stand til at simulere denne proces under marsforhold. Ved hjælp af dette specialiserede laboratorieudstyr kunne vi direkte studere denne proces med vores egne øjne. Vi observerede endda, at affald strømmer drevet af CO ₂ is under Mars-forhold flyder lige så effektivt, som affaldet strømmer drevet af vand på Jorden."

Udenjordisk liv

"Vi ved med sikkerhed, at der engang var vand på overfladen af ​​Mars. Denne undersøgelse beviser ikke det modsatte," siger Roelofs. "Men livets fremkomst kræver sandsynligvis en lang periode, hvor flydende vand var til stede. Tidligere troede vi, at disse landskabsstrukturer blev dannet af affaldsstrømme drevet af vand på grund af deres lighed med affaldsstrømningssystemer på Jorden."

"Min forskning viser nu, at ud over affaldsstrømme drevet af vand, sublimering af frossen CO₂ kan også tjene som en drivkraft bag dannelsen af ​​disse Mars-kløftlandskaber. Det skubber tilstedeværelsen af ​​vand på Mars længere ind i fortiden, hvilket gør chancen for liv på Mars mindre." Og det gør os endnu mere unikke, end vi troede.

Hvorfor Mars?

Men hvad får nogen til at interessere sig for landskaber 330 millioner km væk? "Mars er vores nærmeste nabo. Det er den eneste anden klippeplanet tæt på vores solsystems 'grønne zone'. Zonen er præcis langt nok fra solen til at tillade flydende vand at eksistere, en forudsætning for liv, så Mars er et sted, hvor vi muligvis kan finde svar på spørgsmål om, hvordan livet udviklede sig, herunder potentielt udenjordisk liv," siger Roelofs. /P>

"Derudover er det at studere dannelsen af ​​landskabsstrukturer på andre planeter en måde for os at træde uden for vores jordiske kontekst. Man stiller forskellige spørgsmål, hvilket fører til ny indsigt i processer her på Jorden. Vi kan f.eks. også observere processen med gasdrevet affald flyder i pyroklastiske strømme omkring vulkaner her på Jorden, så denne forskning kan bidrage til en bedre forståelse af terrestriske vulkanske farer."

Flere oplysninger: Lonneke Roelofs et al., Hvordan, hvornår og hvor strømme strømme i Mars kløfter drives af CO₂ sublimering, Communications Earth &Environment (2024). DOI:10.1038/s43247-024-01298-7

Leveret af Utrecht University