science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wetenschappers gebruiken seizoenen om water te vinden voor toekomstige Mars-astronauten

Wereldkaart van Mars met overlappende topografie die gebieden aangeeft met significante seizoensvariaties in waterstofgehalte tijdens de noordelijke lente (boven) en herfst (onder). Groen (rood) staat voor toename (afname) van het waterstofgehalte. De oranje gemarkeerde gebieden zijn Hellas Planitia op het zuidelijk halfrond, en Utopia Rupes op het noordelijk halfrond. Dit zijn de enige uitgestrekte regio's die gedurende het Marsjaar een significante variatie ondergaan. Krediet:G. Martínez.

Een internationaal team van onderzoekers heeft seizoensvariaties gebruikt om waarschijnlijke ondergrondse afzettingen van waterijs te identificeren in de gematigde streken van Mars, waar het voor toekomstige menselijke ontdekkingsreizigers het gemakkelijkst zou zijn om te overleven. De resultaten worden deze week gepresenteerd door Dr. Germán Martínez op de European Planetary Science Conference (EPSC) 2021.

Met behulp van gegevens van NASA's Mars Odyssey, die al bijna 20 jaar in een baan om de Rode Planeet draait, Martínez en zijn collega's hebben twee aandachtsgebieden geïdentificeerd:Hellas Planitia en Utopia Rupes, respectievelijk op het zuidelijk en noordelijk halfrond. Seizoensvariaties in de gedetecteerde waterstofniveaus suggereren dat er in deze regio's aanzienlijke hoeveelheden waterijs te vinden zijn in de meter of zo onder het oppervlak.

Martinez, van het Lunar and Planetary Institute, zegt dat "gegevens van de neutronenspectrometer van Mars Odyssey tekenen van waterstof vertoonden onder het oppervlak van Mars van midden tot equatoriale breedtegraden, maar we hadden nog steeds de uitdaging om uit te zoeken of dit in de vorm van waterijs is, die gemakkelijk als hulpbron kunnen worden gebruikt, of opgesloten in minerale zouten of in grondkorrels en mineralen. Dit is waar de seizoensvariatie een belangrijke aanwijzing is. Aangezien de koudste grondtemperaturen tegelijkertijd optreden met de grootste waargenomen toename van het waterstofgehalte, het suggereert dat er zich waterijs vormt in de ondiepe ondergrond van deze regio's tijdens de herfst- en winterseizoenen, en vervolgens sublimeren in gas tijdens het warme seizoen van elk halfrond."

Waterijs in de ondiepe ondergrond is ruimschoots aanwezig aan de polen. Echter, de ijskoude temperaturen en het beperkte zonlicht maken poolgebieden tot een vijandige omgeving voor menselijke verkenning. De gebieden van equatoriale tot middelste breedtegraden zijn veel gastvrijer voor zowel mensen als robotrovers, maar tot nu toe zijn alleen diepere reservoirs met waterijs ontdekt, en deze zijn moeilijk te bereiken.

Om te overleven op Mars, astronauten zouden moeten vertrouwen op middelen die al ter plaatse beschikbaar zijn, omdat het sturen van regelmatige voorraden over de 55 miljoen kilometer tussen de aarde en Mars op het dichtstbijzijnde punt geen optie is. Omdat vloeibaar water niet beschikbaar is in de koude en droge omgeving van Mars, ijs is een essentiële hulpbron. Water zal niet alleen essentieel zijn voor het levensonderhoud van de ontdekkingsreizigers, of de groei van planten en voedsel, maar kan ook worden afgebroken tot zuurstof en waterstof voor gebruik als raketbrandstof.

Twee andere regio's zijn rijk aan waterstof:Tharsis Montes en de Medusae Fossae Formation. Echter, deze vertonen geen seizoensvariaties en lijken de minder toegankelijke vormen van water te zijn.

"Vast en zeker, ook die regio's zijn interessant voor toekomstige missies, " voegde Martínez eraan toe. "Wat we nu voor hen of Hellas Planitia en Utopia Rupes van plan zijn te doen, is om hun mineralogie te bestuderen met andere instrumenten in de hoop soorten gesteente te zien die door water zijn veranderd. Dergelijke gebieden zouden ideale kandidaten zijn voor robotmissies, inclusief voorbeeldretouren, omdat de ingrediënten voor raketbrandstof daar ook beschikbaar zouden zijn."