Een studie die vorig jaar in het tijdschrift Science werd gepubliceerd, suggereerde dat er vloeibaar water aanwezig is onder de zuidpoolijskap van Mars. Nutsvoorzieningen, een nieuwe studie in het AGU-tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven stelt dat er een ondergrondse warmtebron nodig is om vloeibaar water onder de poolijskap te laten bestaan.

Het nieuwe onderzoek kiest geen partij over de vraag of het vloeibare water bestaat. In plaats daarvan, de auteurs suggereren dat recente magmatische activiteit - de vorming van een magmakamer in de afgelopen paar honderdduizend jaar - onder het oppervlak van Mars moet hebben plaatsgevonden, wil er voldoende warmte zijn om vloeibaar water te produceren onder het anderhalve kilometer dikke ijs pet. Aan de andere kant, de auteurs van het onderzoek beweren dat als er geen recente magmatische activiteit onder het oppervlak van Mars was, dan is er waarschijnlijk geen vloeibaar water onder de ijskap.

"Verschillende mensen kunnen hier verschillende kanten mee op, en we zijn erg benieuwd hoe de gemeenschap erop reageert, " zei Michael Sori, een associate staff scientist in het Lunar and Planetary Laboratory aan de Universiteit van Arizona en een co-hoofdauteur van het nieuwe artikel.

De mogelijke aanwezigheid van recente ondergrondse magmatische activiteit op Mars geeft gewicht aan het idee dat Mars een actieve planeet is, geologisch gesproken. Dat feit zou wetenschappers een beter begrip kunnen geven van hoe planeten in de loop van de tijd evolueren.

De nieuwe studie is bedoeld om het debat over de mogelijkheid van vloeibaar water op Mars te bevorderen. De aanwezigheid van vloeibaar water op de Rode Planeet heeft gevolgen voor het mogelijk vinden van leven buiten de aarde en kan ook dienen als bron voor toekomstige menselijke verkenning van onze naburige planeet.

"We denken dat als er leven is, het moet waarschijnlijk in de ondergrond worden beschermd tegen de straling, " zei Ali Bramson, een postdoctoraal onderzoeksmedewerker bij het Lunar and Planetary Laboratory van de Universiteit van Arizona en een co-hoofdauteur van het nieuwe artikel. "Als er vandaag de dag nog steeds magmatische processen actief zijn, misschien kwamen ze in het recente verleden vaker voor, en zou meer wijdverbreid basaal smelten kunnen leveren. Dit zou een gunstiger milieu kunnen bieden voor vloeibaar water en dus misschien, leven."

Het onderzoeken van de omgeving

Mars heeft twee gigantische ijskappen aan zijn polen, beide een paar kilometer dik. Op aarde, het is gebruikelijk dat er vloeibaar water aanwezig is onder dikke ijskappen, met de hitte van de planeet waardoor het ijs smelt waar het de aardkorst ontmoet.

In een artikel dat vorig jaar in Science werd gepubliceerd, wetenschappers zeiden dat ze een soortgelijk fenomeen op Mars hebben ontdekt. Ze beweerden dat radarwaarnemingen sporen van vloeibaar water aan de voet van de zuidpoolijskap van Mars ontdekten. Echter, de Science-studie ging niet in op hoe het vloeibare water daar kon zijn gekomen.

Mars is veel koeler dan de aarde, dus het was onduidelijk wat voor soort omgeving nodig zou zijn om het ijs aan de voet van de ijskap te smelten. Hoewel eerder onderzoek heeft onderzocht of er vloeibaar water zou kunnen bestaan ​​aan de voet van de ijskappen van Mars, niemand had nog gekeken naar de specifieke locatie waar de Science-studie beweerde water te hebben gedetecteerd.

"We dachten dat er veel ruimte was om erachter te komen of [het vloeibare water] echt is, wat voor soort omgeving zou je nodig hebben om het ijs te laten smelten, wat voor temperaturen heb je nodig, wat voor soort geologisch proces heb je nodig? Omdat onder normale omstandigheden het moet te koud zijn, ' zei Sori.

Op zoek naar de warmte

De auteurs van de nieuwe studie gingen er eerst van uit dat de detectie van vloeibaar water onder de ijskap correct was en werkten vervolgens om erachter te komen welke parameters nodig waren om het water te laten bestaan. Ze voerden fysieke modellering van Mars uit om te begrijpen hoeveel warmte er uit het binnenste van de planeet komt en of er genoeg zout aan de basis van de ijskap zou kunnen zijn om het ijs te smelten. Zout verlaagt het smeltpunt van ijs aanzienlijk, dus men dacht dat zout zou kunnen leiden tot het smelten aan de voet van de ijskap.

Het model toonde aan dat zout alleen de temperatuur niet hoog genoeg zou verhogen om het ijs te laten smelten. In plaats daarvan, de auteurs stellen voor dat er extra warmte uit het binnenste van Mars moet komen.

Een plausibele warmtebron zou vulkanische activiteit in de ondergrond van de planeet zijn. De auteurs van de studie beweren dat magma uit het diepe binnenste van Mars ongeveer 300 naar het oppervlak van de planeet steeg, 000 jaar geleden. Het brak de oppervlakte niet, als een vulkaanuitbarsting, maar verzameld in een magmakamer onder het oppervlak. Terwijl de magmakamer afkoelde, het gaf warmte af die het ijs aan de basis van de ijskap smolt. De magmakamer levert nog steeds warmte aan de ijskap om vandaag vloeibaar water te genereren.

Het idee van vulkanische activiteit op Mars is niet nieuw - er is veel bewijs van vulkanisme op het oppervlak van de planeet. Maar de meeste vulkanische kenmerken op Mars zijn van miljoenen jaren geleden, vooraanstaande wetenschappers geloven dat vulkanische activiteit onder en boven het aardoppervlak lang geleden is gestopt.

De nieuwe studie, echter, stelt voor dat er meer recente ondergrondse vulkanische activiteit had kunnen zijn. En, als er honderdduizenden jaren geleden vulkanische activiteit plaatsvond, er is een mogelijkheid dat het vandaag gebeurt, volgens de auteurs van de studie.

"Dit zou betekenen dat er vandaag de dag nog steeds actieve magmakamervorming plaatsvindt in het binnenste van Mars en dat het niet alleen een verkoudheid is, een soort dode plek, intern, ' zei Bramson.

Jack Holt, een professor aan het Lunar and Planetary Laboratory van de Universiteit van Arizona, zei dat de vraag hoe water kon bestaan ​​onder de zuidpoolijskap onmiddellijk bij hem opkwam nadat de Science-paper was gepubliceerd, en het nieuwe document voegt een belangrijke beperking toe aan de mogelijkheid dat er water is. Hij zei dat het waarschijnlijk zal bijdragen aan het debat in de planetaire wetenschappelijke gemeenschap over de bevinding en erop wijst dat er meer onderzoek moet worden gedaan om het te evalueren.

"Ik denk dat het een geweldig idee was om dit soort modellering en analyse te doen, omdat je het water moet uitleggen, als het er is, en dus is het echt een cruciaal stukje van de puzzel, " zei Holt, die niet betrokken was bij het nieuwe onderzoek, maar wel met de auteurs van het onderzoek sprak voordat ze het artikel indienden. "Het originele papier liet het gewoon hangen. Er kan daar water zijn, maar je moet het uitleggen en deze jongens hebben heel goed werk geleverd door te zeggen wat nodig is en dat zout niet voldoende is."