Víz a Marson: felfedezés és bizonyítékok

(Kép jóváírása: NASA/JPL-Caltech/Uniz. Of Arizona)

Lehet, hogy folyékony víz folyik a Marson, de ez nem jelenti azt, hogy könnyen észrevehető. A vízkutatás a Vörös Bolygón több mint 15 évbe telt, hogy végleges jeleket mutasson arra vonatkozóan, hogy a folyadék ma folyik a felszínen. A múltban azonban folyók és óceánok boríthatták a földet. Hová tűnt az összes folyékony víz? Miért? Mennyi maradt még belőle?

A Vörös bolygó megfigyelései azt mutatják, hogy a folyók és az óceánok kiemelkedő elemei lehetnek korai történetének. Milliárd évvel ezelőtt a Mars meleg és nedves világ volt, amely bizonyos régiókban támogathatta volna a mikrobiális életet. De a a bolygó kisebb, mint a Föld , kisebb gravitációval és vékonyabb légkörrel. Az idő múlásával, ahogy a folyékony víz elpárolgott, egyre nagyobb része távozott az űrbe, így kevesebb esett vissza a bolygó felszínére.

Hol van ma a víz?

Folyékony víz folyik a Mars felszínének néhány meredek, viszonylag meleg lejtőjéről. A visszatérő lejtésű vonalként (RSL) ismert jellemzőket először 2011 -ben azonosították a Nagy felbontású képalkotó tudományos kísérleti (HiRISE) kamera a Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) fedélzetén. A szezonálisan megjelenő sötét csíkok megerősítették, hogy a bolygó felszínén folyó sós víz jelei.

'Ha ez igaz, akkor a Marson lévő RSL egy sokkal jelentősebb, folyamatos vízelvezető rendszer felszíni kifejeződését jelentheti a szélességi körök meredek lejtőin'-mondta egy kutatócsoport tagja a guesswhozoo.com-nak 2012-ben.

2015 -ben az RSL spektrális elemzése alapján a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy ezeket sós folyékony víz okozza. [Kapcsolódó: Sós víz áramlik a Marson ma, növelve az esélyeket az életre]

'A hidratált sók észlelése ezeken a lejtőkön azt jelenti, hogy a víz létfontosságú szerepet játszik e csíkok kialakulásában' - mondta a tanulmány vezető szerzője, Lujendra Ojha, az atlantai Georgia Institute of Technology -ból. nyilatkozat . Úgy tűnik, hogy hatalmas vízlerakódások vannak a bolygó északi és déli pólusának jégsapkáiban. Minden nyáron, amikor a hőmérséklet emelkedik, a sapkák kissé zsugorodnak, mivel tartalmuk egyenesen a szilárdból gáz formába ugrik, de télen a hűvösebb hőmérséklet hatására akár 45 fokos szélességre, vagy az egyenlítő felére nőnek. A sapkák átlagosan 3 kilométer vastagok, és ha teljesen megolvadnak, akkor körülbelül 5,6 méter vízzel boríthatják be a Mars felszínét.

Fagyott víz is fekszik a felszín alatt. A tudósok felfedezték akkora jégtáblát, mint Kalifornia és Texas az Egyenlítő és a Vörös Bolygó északi pólusa közötti régióban. A felszín alatti víz jelenlétére régóta gyanakodtak, de furcsa rétegű kráterek megjelenéséhez volt szükség a megerősítéshez. A bolygó más régiói is tartalmazhatnak fagyott vizet. Úgy tűnik, hogy néhány nagy szélességű régió mintás talajformákkal büszkélkedhet, amelyek a talajban örökfagyként alakulhatnak ki, és idővel megfagynak és kiolvadnak.

Az Európai Űrügynökség Mars Express űrszondája jégrétegeket rögzített a kráterek hűvösebb, árnyékos fenekén, ami arra utal, hogy a folyékony víz megfelelő körülmények között felhalmozódhat. A NASA által azonosított egyéb kráterek Mars Reconnaissance Orbiter hasonló összevonást mutatnak.

A vízre vonatkozó bizonyítékok a Marson először 2000 -ben kerültek elő, folyékony eredetre utaló üregek megjelenésével. Megalakulásukról heves viták folytak az elkövetkező években.

De nem mindenki gondolja azt, hogy a Mars ma vizet tartalmaz. Egy új kutatás azt mutatja, hogy az RSL valójában a homok és a por mozgása által kialakított szemcsés áramlásokból keletkezhetett.

'Gondoltunk az RSL -re, mint lehetséges folyékony vízáramlásokra, de a lejtők inkább olyanok, mint amit a száraz homokkal szemben elvárunk' - mondta Colin Dundas, a vezető szerző. 'Az RLS új megértése más bizonyítékokat is alátámaszt, amelyek azt mutatják, hogy a Mars ma nagyon száraz.'

Ezt az elképzelést elmoshatta az a közelmúltban felfedezett esetleges felszín alatti tó, amely a Marsi Déli -sark közelében található.

Földalatti tó?

A kutatók nagy feltűnést keltettek, amikor bejelentették, hogy a Mars valószínűleg egy tavat rejt a déli pólusa alatt. Az európai Mars Express űrszonda a Mars Advanced Radar -t használta felszín alatti és ionoszféra -hangzáshoz (MARSIS) a javasolt víz észlelésére. A talajra hatoló radar radarimpulzusokat küldött a felszínre, majd időzítette, hogy mennyi idő alatt tükröződnek. A felszín alatti rétegek tulajdonságai befolyásolják, hogy mennyi ideig tart a gerendák visszatérése.

A MARSIS vizsgálata feltárta, hogy a marsi déli pólus több réteg jégből és porból áll, körülbelül 1,5 kilométer mélységben, egy 124 mérföld széles (200 km) régióban.

'Ez a felszín alatti anomália a Marson radar tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek megfelelnek a víznek vagy a vízben gazdag üledékeknek'-nyilatkozta Roberto Orosei, a MARSIS kísérlet fő kutatója és az új kutatás vezető szerzője.

A MARSIS azt is feltárta, hogy a zsebek között egy felszín alatti tó található. A radar visszhangjai szerint a tó átmérője nem több, mint 20 km, és közel egy mérföldre van a felszín alatt. A tudósok nem biztosak a tó mélységében, de megerősítették, hogy legalább 1 méter mély. A kutatók szerint a tónak sóval kell rendelkeznie, hogy ne fagyjon be.

- Ez csak egy kis tanulmányi terület; izgalmas kilátásba helyezhető, ha azt gondoljuk, hogy máshol több ilyen földalatti vízzsebbel lehet találkozni, amelyeket még nem fedeztek fel ” - mondta Orosei.

Nem minden kutató van olyan biztos a folyékony víz jelenlétében.

'Azt hiszem, ez egy nagyon -nagyon meggyőző érv, de nem döntő vagy végleges érv' - mondta Steve Clifford, az arizonai Planetary Science Institute Mars -kutatója. - mondta a guesswhozoo.com . 'Mindig fennáll annak a lehetősége, hogy a sapka tövében olyan körülmények léteznek, amelyeket nem láttunk, és felelősek ezért a fényes tükröződésért.'

Több mint három évtizeddel ezelőtt Clifford azt javasolta, hogy a Mars ugyanúgy folyékony vizet tároljon a sarki sapkák alatt, mint a Föld. A Földön az antarktiszi és a grönlandi jégtakaró alatti tavak keletkeznek, amikor a bolygókból származó hő foltokban olvadja meg a gleccsereket. Clifford a guesswhozoo.com -nak elmondta, hogy hasonló forgatókönyv történhet a marsi sarki jégsapkák alatt.

'A MARSIS -adatok fényes foltja szokatlan tulajdonság és rendkívül érdekes' - mondta Jim Green, a NASA vezető tudósa. nyilatkozat . - Ez mindenképpen további tanulmányozást igényel. További bizonyítékokat kell keresni az értelmezés tesztelésére. ”

'Reméljük, hogy a jövőben további eszközöket fogunk használni annak további tanulmányozására' - mondta Green.

Ennek a nézetnek a közepén, a középső szélességi fok északi részén, egy körülbelül 6 méter (20 láb) átmérőjű friss kráter tartja a fényes anyagot, ebben a hamis színű képben kék.(Kép jóváírása: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona [Teljes történet])

Egy oázis keresése

Amikor 1971 -ben a Mariner 9 lett az első vízi jármű, amely egy másik bolygó körül kering, a száraz folyómedrekről és kanyonokról visszaadott fényképek azt jelezték, hogy a Mars felszínén egykor víz is létezett. A viking pályák képei csak megerősítették azt az elképzelést, hogy a talajformák nagy részét folyóvíz hozta létre. A viking landerek adatai arra utaltak, hogy víz van a felszín alatt, de a kísérleteket meggyőzőnek ítélték. [A Mars felfedezte: leszállók és roverek 1971 óta (infografika)]

A 90 -es évek eleje elindított egy sor Mars -küldetést . A tudósokat rengeteg információ árasztotta el a Marsról. Három NASA és egy, az Európai Űrügynökség által küldött pálya felülről tanulmányozta a bolygót, feltérképezte a felszínt és elemezte az ásványokat. Néhányan ásványi anyagok jelenlétét észlelték, jelezve a víz jelenlétét. Más adatok elegendő felszín alatti jeget mértek A Michigan -tó kétszer . Bizonyítékokat találtak arra, hogy egykor ősi meleg források léteztek a felszínen, és tartós csapadék hullott egyes területeken. És jégfoltokat találtak néhány mélyebb kráterben.

Az ütközési kráterek kilátást nyújtanak a vörös bolygó belsejére. Az ESA Mars Express és a NASA Mars Reconnaissance Orbiter segítségével a tudósok tanulmányozhatták a bolygó belsejéből kilövő kőzeteket, és olyan ásványokat találtak, amelyek a víz jelenlétére utalnak.

'A vízkeringés több kilométer mélyen történt a kéregben mintegy 3,7 milliárd évvel ezelőtt' - mondta Nicolas Mangold, a francia Nantes -i Egyetem munkatársa. nyilatkozat .

De a keringők nem az egyetlen objektumok, amelyeket a Mars felé indítottak. A NASA Curiosity roverje az ötödik robot, amely az elmúlt 15 évben a Vörös bolygó felszínén landolt. A Pathfinder, a Phoenix, a Spirit és az Opportunity részletes méréseket végzett a bolygóról; Phoenix kivételével mindenki utazott a felszínen, és gyűjtött egy kincses információt.

Képek a Phoenix egyik támaszáról, amelyeket a lander robotkaros kamerája készített a 8., 31. és 44. emissziós napon (vagy marsi napokon). A kör által körülvett két gömb úgy tűnik, hogy összeolvad egymással, ami néhány Phoenix -tudós szerint annak a jele, hogy a gömbök folyékony víz.(Kép jóváírása: Renno, et al., NASA)

A szondák a földbe ástak, köveket vizsgáltak és kísérleteket végeztek. 2008 -ban a Phoenix kis fényes anyagdarabokat talált, amelyek négy nap múlva eltűntek, és a tudósok azt feltételezték, hogy ezek jégdarabok. A lander ezután észlelte a vízgőzt az általa összegyűjtött és elemzett mintában, megerősítve a fagyott víz jelenlétét a vörös bolygón.

A Spirit and Opportunity, az ikerjárók sziklába zárt víznyomokat találtak. A probléma ragyogó példája, amely megoldást jelent a megoldásra, a Spirit -en törött kerék kapart a Mars felszínének tetejére, és egy szilícium -dioxidban gazdag réteget fed le, amely nagy valószínűséggel víz jelenlétében képződött.

A Curiosity újabb bizonyítékokat talált arra, hogy az ókori Marson víz folyik. Az 1 tonnás rover röviddel 2012 augusztusi leszállása után gördült át egy ősi patakmederben, és számos kőzetet vizsgált meg, amelyek több milliárd évvel ezelőtt folyékony víznek voltak kitéve.

A Mars -missziók nem az egyetlen módja annak, hogy vizet keressenek a Marson. Tudósok tanulnak sziklák kilökődtek a Vörös bolygóról jeleket talált arra, hogy a víz korábban a felszín alatt feküdt.

'Míg a Marsra irányuló robotmissziók továbbra is megvilágítják a bolygó történetét, a Marson csak a Marson található meteoritok vizsgálhatók a Marson' - mondta Lauren White, a JPL vezetője. nyilatkozat .

'A Földön több elemzési technikát is alkalmazhatunk, hogy alaposabban megvizsgáljuk a meteoritokat, és megvilágítsuk a Mars történetét.'

Történelmi tájformák

Amellett, hogy megvizsgálták a víz viszonylag friss (földtani szempontból) jelenlétét, a különböző missziók a bolygó felszínét is tanulmányozták történelmi kontextusban. A Mars folyómedrei ma nem vizesek, de a tudósok tanulmányozhatják őket, hogy többet megtudjanak a bolygó fejlődéséről. [ Fotók: A víz keresése a Marson ]

A Mars laposabb északi síkságai valaha otthont adhattak egy óceán , vagy esetleg, ahogy a bolygó száraz időszakokon keresztül cikázott, kettő. A tudósok szerint az újabb víztömeg valószínűleg csak ideiglenes lett volna, a földbe szivárog, elpárolog vagy megfagy.

A folyómedrek és gödrök azt jelzik, hogy a víz legalább rövid ideig végigfutott a Mars felszínén. A becslések szerint évente százszor több víz áramolhatott a Marte Vallis néven ismert nagy csatornarendszeren keresztül, mint amennyi a Mississippi folyón halad át. Maguk a mélyedések kisebbek, valószínűleg rövid szakadó esőzések során alakulnak ki, amikor a gyorsan mozgó víz faraghatta őket a szárazföldön.

A Curiosity arra utaló jeleket talált, hogy a Mars legalább egy régióját, a Sharp -hegyet több millió évvel ezelőtt a tómederben lerakódott üledékek építették, ami arra utal, hogy jelentős medencék léteztek a bolygón jelentős időszakokon keresztül.

'Ha a Sharp -hegyre vonatkozó hipotézisünk helytálló, megkérdőjelezi azt a felfogást, hogy a meleg és a nedves időjárás átmeneti, helyi vagy csak a föld alatt volt a Marson' - mondta Ashwin Vasavada, a NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) kutatási helyettese. nyilatkozat .

A Földön a folyók és tavak körüli talaj nedvesebb, sárból és agyagból áll. Ilyen lerakódások léteznek a Marson is, csapdába ejtik a vizet, és jelzik, hol létezhettek valaha nagyobb testek.

A víz a Marson talán többet tesz, mint csinosan ülni. Egy új tanulmányból kiderül, hogy amikor a folyadék felforr, az alacsony nyomásnak köszönhetően lebeghet a homok.

„Ezért az üledéklebegést figyelembe kell venni a marsi és a mai tömegpusztító tulajdonságok kialakulásának értékelésekor, mivel sokkal kevesebb vízre lehet szükség az ilyen jellemzők kialakításához, mint azt korábban gondolták”-írták a kutatók tanulmányukban, amelyet a folyóirat Nature Communications .

Folyékony arany

A víz nagyon gyakori elemnek tűnhet azok számára, akik a Földön ragadtak, de nagy értéke van. Amellett, hogy megértik, hogyan változhatott és fejlődhetett a Mars az idő múlásával, a tudósok azt remélik, hogy a víz megtalálása segít nekik megtalálni valami még értékesebbet - az életet, akár a múltat, akár a jelent.

Ismert, hogy csak a Föld látja el az életet, és bolygónk életéhez vízre van szükség. Bár elképzelhető, hogy az élet fejlődhet anélkül, hogy erre az értékes folyadékra támaszkodna, a tudósok csak azzal tudnak dolgozni, amit tudnak. Így remélik, hogy a víz megtalálása az égitesteken, például a Marson, bizonyítékokat talál az életre.

Ezt szem előtt tartva a NASA kifejlesztett egy stratégiát a Vörös Bolygó felfedezésére, amely mantrája „követi a vizet”. A közelmúltban a Marsra küldött keringőket, landolókat és rovereket úgy tervezték, hogy a víz helyett az életet keressék, abban a reményben, hogy olyan környezetet találnak, ahol az élet virágozhatott.

Ez azonban megváltozott, mivel a bizonyítékok áradatával ezek a robotok visszatértek. A Curiosity megállapította, hogy a Mars valóban támogathatta a mikrobiális életet az ókori múltban, és a következő NASA rover-egy autóméretű robot, amely nagymértékben a Curiosity alapvető tervezésén alapul-2020-ban felrobban, hogy bizonyítékokat találjon a Red Planet múltbeli életéről.

További források

• Phoenix Mars Mission: Summary of Water on Mars
• A NASA „Kövesse a vizet” stratégiája
• A NASA és az eltűnt Mars víz esete

Kövesse Nola Taylor Redd -t a címen @NolaTRedd , Facebook vagy Google+ . Kövess minket a címen @Spacedotcom , Facebook vagy Google+ .