Het meest bewoonbare gebied voor leven op Mars zou tot enkele kilometers onder het oppervlak zijn geweest, waarschijnlijk als gevolg van het smelten van dikke ijskappen, gevoed door aardwarmte, concludeert een door Rutgers geleide studie.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , kan helpen bij het oplossen van wat bekend staat als de zwakke jonge zon-paradox - een slepende sleutelvraag in de wetenschap van Mars.

"Zelfs als broeikasgassen zoals koolstofdioxide en waterdamp in computersimulaties in de vroege atmosfeer van Mars worden gepompt, klimaatmodellen hebben nog steeds moeite om een ​​langdurig warm en nat Mars te ondersteunen, " zei hoofdauteur Lujendra Ojha, een assistent-professor bij de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen in de School of Arts and Sciences aan de Rutgers University-New Brunswick. "Ik en mijn co-auteurs stellen voor dat de zwakke jonge zon-paradox kan worden verzoend, ten minste deels, als Mars in het verleden hoge aardwarmte had."

Onze zon is een enorme kernfusiereactor die energie opwekt door waterstof te fuseren tot helium. Overuren, de zon heeft het oppervlak van de planeten in ons zonnestelsel geleidelijk opgehelderd en opgewarmd. Ongeveer 4 miljard jaar geleden, de zon was veel zwakker, dus het klimaat van het vroege Mars had ijskoud moeten zijn. Echter, het oppervlak van Mars heeft veel geologische indicatoren, zoals oude rivierbeddingen, en chemische indicatoren, zoals watergerelateerde mineralen, die suggereren dat de rode planeet ongeveer 4,1 miljard tot 3,7 miljard jaar geleden (het Noachische tijdperk) overvloedig vloeibaar water had. Deze schijnbare tegenstelling tussen de geologische gegevens en klimaatmodellen is de zwakke jonge zonparadox.

Op rotsachtige planeten zoals Mars, Aarde, Venus en Mercurius, warmteproducerende elementen zoals uranium, thorium en kalium genereren warmte via radioactief verval. In een dergelijk scenario, vloeibaar water kan worden gegenereerd door smelten op de bodem van dikke ijskappen, ook al was de zon zwakker dan nu. Op aarde, bijvoorbeeld, geothermische warmte vormt subglaciale meren in gebieden van de West-Antarctische ijskap, Groenland en het Canadese Noordpoolgebied. Het is waarschijnlijk dat vergelijkbaar smelten de aanwezigheid van vloeibaar water op koude, bevriezen van Mars 4 miljard jaar geleden.

De wetenschappers onderzochten verschillende Mars-datasets om te zien of verwarming via aardwarmte in het Noachische tijdperk mogelijk zou zijn geweest. Ze toonden aan dat de omstandigheden die nodig zijn voor het smelten onder het oppervlak alomtegenwoordig waren op het oude Mars. Zelfs als Mars 4 miljard jaar geleden een warm en nat klimaat had, met het verlies van het magnetische veld, atmosferische verdunning en daaropvolgende daling van de mondiale temperatuur in de tijd, vloeibaar water kan alleen op grote diepte stabiel zijn geweest. Daarom, leven, als het ooit op Mars is ontstaan, mogelijk vloeibaar water gevolgd hebben tot steeds grotere diepten.

"Op zulke diepten, het leven had kunnen worden ondersteund door hydrothermische (verwarmings)activiteit en steenwaterreacties, " zei Ojha. "Dus, de ondergrond kan de langstlevende bewoonbare omgeving op Mars vertegenwoordigen."

NASA's Mars InSight-ruimtevaartuig landde in 2018 en kan wetenschappers in staat stellen om de rol van aardwarmte in de bewoonbaarheid van Mars tijdens het Noachische tijdperk beter te beoordelen. volgens Ojha.

Wetenschappers van Dartmouth College, Louisiana State University en het Planetary Science Institute droegen bij aan het onderzoek.