Zaskakujące odkrycie dziesiątek podziemnych „jezior” na Marsie wprawia naukowców w zakłopotanie في

W nowym artykule badawczym odkryto więcej sygnałów radarowych, że pod powierzchnią znajdują się „jeziora”, ale wiele z nich znajduje się w obszarach zbyt zimnych, aby pozostawały w stanie ciekłym.

W 2018 roku naukowcy pracujący z danymi z orbitera Mars Express Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) ogłosili zaskakujące odkrycie: sygnały z urządzenia radarowego, które odbiły się od południowego bieguna czerwonej planety, wydawały się ujawniać płynne jezioro pod powierzchnią. Wiele z tych pomysłów zostało już ogłoszonych.

W nowym artykule opublikowanym w czasopiśmie, Listy badań geofizycznychDwóch naukowców z NASA Jet Propulsion Laboratory w południowej Kalifornii opisuje znalezienie dziesiątek podobnych odbić radarowych wokół bieguna południowego po przeanalizowaniu szerszego zestawu danych Mars Express, ale wiele z nich znajduje się w obszarach, które muszą być zbyt zimne, aby woda pozostała płynna.

„Nie jesteśmy pewni, czy te sygnały są ciekłą wodą, czy nie, ale wydają się być bardziej rozproszone niż to, co stwierdzono w oryginalnym artykule” – powiedział Jeffrey Blott z JPL, współkierownik badania w MARSIS (Mars Advanced Radar for Mars Advanced Radar). ). Subsurface and Ionosphere Sounding Instrument), stworzony wspólnie przez Włoską Agencję Kosmiczną i Jet Propulsion Laboratory. „Albo woda w stanie ciekłym jest powszechna pod południowym biegunem Marsa, albo te znaki wskazują na coś innego”.

Na tej ilustracji Mars Express ESA leci nad Czerwoną Planetą. Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA zainstalowało odbiornik dla zaawansowanego radaru podpowierzchniowego Marsa i instrumentu sondowania jonów (MARSIS). Źródło: ESA/NASA/JPL-Caltech

zamrożona kapsuła czasu

Pierwotnie interpretowane jako woda w stanie ciekłym, sygnały radarowe zostały znalezione w regionie Marsa znanym jako warstwowe osady antarktyczne, nazwane tak od naprzemiennych warstw lodu wodnego, suchego lodu (zamrożonego dwutlenku węgla) i pyłu, które osadzały się tam przez miliony lat. . Uważa się, że warstwy te dostarczają informacji o tym, jak nachylenie osi Marsa zmieniało się w czasie, podobnie jak zmiany nachylenia Ziemi doprowadziły do ​​epok lodowcowych i cieplejszych okresów w historii naszej planety. Kiedy Mars miał niewielkie nachylenie osi, opady śniegu i warstwy pyłu nagromadziły się na tym obszarze i ostatecznie utworzyły grubą pokrywę lodową, która jest tam dzisiaj.

Wysyłając fale radiowe na powierzchnię, naukowcy mogą zajrzeć pod te warstwy lodu i szczegółowo je odwzorować. Fale radiowe tracą swoją energię, gdy przechodzą przez materiał pod ziemią; Kiedy odbijają się z powrotem do statku kosmicznego, zwykle mają słabszy sygnał. Jednak w niektórych przypadkach sygnały powracające z wnętrza tego regionu były znacznie jaśniejsze niż te z powierzchni. Niektórzy naukowcy zinterpretowali te sygnały jako wskazujące na obecność ciekłej wody, która silnie odbija fale radiowe.

Plaut i Aditya Kholer, doktorantka z Arizona State University, która pracowała nad gazetą podczas stażu w JPL, nie są pewni, jakie są sygnały. Obszary, które przypuszczalnie zawierają wodę w stanie ciekłym, rozciągają się od 10 do 20 kilometrów na stosunkowo niewielkim obszarze od południowego bieguna Marsa. Keller i Blot rozszerzyli poszukiwania podobnie silnych sygnałów radiowych do 44 000 pomiarów rozłożonych na przestrzeni 15 lat danych MARSIS na całym południowym regionie polarnym Marsa.

Kolorowe kropki reprezentują miejsca, w których jasne odbicia radarowe były obserwowane przez orbiter Mars Express ESA w południowej czapie polarnej Marsa. Te odbicia były wcześniej interpretowane jako woda w stanie ciekłym pod powierzchnią. Ich rozpowszechnienie i bliskość zamarzniętej powierzchni sugerują, że może to być coś innego. Źródło: ESA/NASA/JPL-Caltech

Nieoczekiwane „jeziora”

Analiza ujawniła dziesiątki dodatkowych jasnych odbić radarowych w znacznie większym zakresie obszaru i głębokości niż kiedykolwiek wcześniej. W niektórych miejscach znajdował się mniej niż milę od powierzchni, a temperatury szacuje się na minus 81 stopni Fahrenheita (minus 63 stopnie Celsjusza) – tak zimne, że woda zamarzała, nawet jeśli zawierała słone minerały znane jako nadchloran, który może obniżyć temperatura zamarzania wody.

cholera Zwróć uwagę na artykuł z 2019 r. Gdy naukowcy obliczyli ciepło potrzebne do stopienia lodu podpowierzchniowego w tym regionie, odkryli, że tylko niedawne wulkany pod powierzchnią mogą wyjaśnić możliwą obecność ciekłej wody pod Antarktydą.

„Odkryli, że utrzymanie tej ciekłej wody wymagałoby dwa razy więcej niż szacowany przepływ geotermalny Marsa” – powiedział Köhler. „Jednym z możliwych sposobów uzyskania takiej ilości ciepła są wulkany. Jednak tak naprawdę nie widzieliśmy żadnych solidnych dowodów na niedawną aktywność wulkaniczną na Antarktydzie, więc wydaje się mało prawdopodobne, aby aktywność wulkaniczna pozwoliła na podpowierzchniową wodę w stanie ciekłym w całym tym regionie”. .

Co wyjaśnia jasne odbicia, jeśli nie jest to płynna woda? Autorzy nie mogą tego powiedzieć na pewno. Jednak ich artykuł daje naukowcom szczegółową mapę regionu zawierającą wskazówki dotyczące historii marsjańskiego klimatu, w tym roli wody w jej różnych formach.

„Nasze mapy przybliżają nas o kilka kroków do zrozumienia zarówno zakresu, jak i przyczyny tych zaskakujących odbić radarowych” – powiedział Plott.

Odniesienie: „Characteristics of the Basal Interface of Marsal South Polar Layered Sediments” Aditya R. Kholer i Jeffrey J. Plaut, 16 czerwca 2021 r., Listy badań geofizycznych.
doi: 10.1029/2021GL093631