Twee onderzoeksteams, met behulp van gegevens van de Mars Express-orbiter van de European Space Agency, hebben onlangs resultaten gepubliceerd die suggereren dat wat werd beschouwd als ondergrondse meren op Mars, misschien helemaal geen meren zijn.

in 2018, wetenschappers die met gegevens van de Mars Express-orbiter werkten, kondigden een verrassende ontdekking aan:signalen van een radarinstrument die werden gereflecteerd door de zuidpool van de rode planeet, leken een vloeibaar ondergronds meer te onthullen. Sindsdien zijn er nog meer van dergelijke overwegingen aangekondigd.

In een nieuw artikel gepubliceerd in de American Geophysical Union's Geofysische onderzoeksbrieven , hoofdauteur en afgestudeerde student Aditya Khuller van de School of Earth and Space Exploration van de Arizona State University met Jeffrey Plaut van het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA, beschrijf het vinden van tientallen vergelijkbare radarreflecties rond de zuidpool na analyse van een bredere reeks Mars Express-gegevens. Maar velen bevinden zich in gebieden die te koud zouden moeten zijn om water vloeibaar te houden.

De vraag of de signalen vloeibaar water zijn of niet, wordt ook overwogen door een team van wetenschappers onder leiding van ASU School of Earth and Space Exploration, postdoctoraal wetenschapper Carver Bierson. Hun onderzoek is onlangs ook gepubliceerd in AGU's Geofysische onderzoeksbrieven en stelde vast dat deze heldere reflecties veroorzaakt zouden kunnen worden door ondergrondse klei, metaalhoudende mineralen of zout ijs.

Mars Express is het op één na langst overlevende continu actieve ruimtevaartuig in een baan rond een andere planeet dan de aarde. achter alleen NASA's nog steeds actieve 2001 Mars Odyssey. Terwijl Mars Express om Mars draait, het blijft belangrijke gegevens leveren over de ondergrond van de rode planeet, oppervlak en atmosfeer.

Aan boord van dit ruimtevaartuig is een instrument genaamd de Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding, of kortweg MARSIS. Dit instrument maakt gebruik van een radarsonde om de samenstelling van de ondergrond van Mars te beoordelen.

MARSIS verzamelt sinds 2004 gegevens rond Mars, inclusief de zuidpool, waardoor wetenschappers een driedimensionaal beeld van het zuidelijke poolgebied kunnen bouwen. "We wilden onder het zuidpoolijs kijken en het oude terrein dat eronder ligt karakteriseren met behulp van MARSIS-gegevens, ' zei Khuller.

In andere recente onderzoeken met behulp van MARSIS-gegevens, onderzoekers hebben gebieden gevonden waar de reflecties onder het oppervlak helderder zijn dan die van het oppervlak, dat is niet wat wetenschappers zouden verwachten.

"Gebruikelijk, radargolven verliezen energie wanneer ze door een materiaal reizen, dus reflecties van dieper naar beneden zouden minder helder moeten zijn dan die van het oppervlak, " zei Khuller, die tegelijkertijd stage loopt bij JPL onder leiding van Plaut. "Hoewel er een paar mogelijke redenen zijn voor ongewoon heldere ondergrondse reflecties, deze twee studies concludeerden dat een vloeibare watercomponent de oorzaak was van deze heldere reflecties, omdat vloeibaar water op de radar helder lijkt."

Bevroren tijdcapsule

De radarsignalen die oorspronkelijk werden geïnterpreteerd als vloeibaar water, werden gevonden in een gebied van Mars dat bekend staat als de South Polar Layered Deposits, genoemd naar de afwisselende lagen waterijs, droogijs (bevroren koolstofdioxide) en stof dat zich daar in de loop van miljoenen jaren heeft gevestigd. Aangenomen wordt dat deze lagen een record bevatten van hoe de helling in de as van Mars in de loop van de tijd is verschoven, net zoals veranderingen in de helling van de aarde ijstijden en warmere perioden hebben veroorzaakt in de geschiedenis van onze planeet. Toen Mars een lagere axiale helling had, sneeuwval en stoflagen verzamelden zich in de regio en vormden uiteindelijk de dik gelaagde ijskap die daar tegenwoordig te vinden is.

De gebieden waarvan oorspronkelijk werd aangenomen dat ze vloeibaar water bevatten, strekken zich uit over ongeveer 10 tot 20 kilometer in een relatief klein gebied van de gelaagde afzettingen in de zuidpool van Mars. Khuller en Plaut breidden de zoektocht naar soortgelijke sterke radiosignalen uit tot 44, 000 metingen verspreid over 15 jaar aan MARSIS-gegevens over het hele zuidelijke poolgebied van Mars.

Onverwachte 'meren':een modderig plaatje?

De nieuwe, uitgebreide studie van Khuller en Plaut onthulde tientallen extra heldere radarreflecties over een veel groter gebied en diepte dan ooit tevoren. In sommige plaatsen, ze waren minder dan een mijl van het oppervlak, waar de temperaturen worden geschat op min 81 graden Fahrenheit (min 63 graden Celsius) - zo koud dat het water zou worden bevroren, zelfs als het zoute mineralen bevat die bekend staan ​​als perchloraten, die het vriespunt van water kan verlagen.

"We weten niet zeker of deze signalen vloeibaar water zijn of niet, maar ze lijken veel wijder verspreid te zijn dan wat de originele krant vond, " zei co-auteur Plaut, die ook de co-hoofdonderzoeker is van het MARSIS-instrument van de orbiter. "Ofwel vloeibaar water is gebruikelijk onder de zuidpool van Mars, of deze signalen zijn indicatief voor iets anders."

Bovendien merkte Khuller een artikel uit 2019 op waarin onderzoekers de warmte berekenden die nodig was om ondergronds ijs in deze regio te smelten, vond dat alleen recent vulkanisme onder het oppervlak de mogelijke aanwezigheid van vloeibaar water onder de zuidpool zou kunnen verklaren.

"Ze ontdekten dat het tweemaal de geschatte aardwarmtestroom van Mars zou kosten om dit water vloeibaar te houden, " Zei Khuller. "Een mogelijke manier om deze hoeveelheid warmte te krijgen is door vulkanisme. Echter, we hebben niet echt sterk bewijs gezien voor recent vulkanisme op de zuidpool, dus het lijkt onwaarschijnlijk dat vulkanische activiteit ervoor zou zorgen dat er in deze regio vloeibaar water onder de grond aanwezig is."

De volgende stappen van Khuller en Plaut in deze onderzoekslijn zijn het onderzoeken van hun ontdekking van een tweede, diepere laag onder delen van de zuidpool van Mars, waarvan wetenschappers denken dat het een ouder begraven terrein is dat de Dorsa Argentea-formatie wordt genoemd. Men denkt dat het is gemodificeerd door oude gletsjers die ooit in de regio aanwezig waren, en ze zijn van plan om te proberen de samenstelling en leeftijd nauwkeuriger te bepalen.