Een internationaal team van onderzoekers heeft nieuw bewijs onthuld voor het mogelijke bestaan ​​van vloeibaar water onder de zuidpoolijskap van Mars.

De onderzoekers, geleid door de Universiteit van Cambridge, gebruikten laser-hoogtemetermetingen van ruimtevaartuigen van de vorm van het bovenoppervlak van de ijskap om subtiele patronen in de hoogte te identificeren. Vervolgens toonden ze aan dat deze patronen overeenkomen met voorspellingen van computermodellen voor hoe een watermassa onder de ijskap het oppervlak zou beïnvloeden.

Hun resultaten komen overeen met eerdere ijsdoordringende radarmetingen die oorspronkelijk werden geïnterpreteerd om een ​​potentieel gebied van vloeibaar water onder het ijs aan te tonen. Er is discussie geweest over de interpretatie van vloeibaar water op basis van alleen de radargegevens, waarbij sommige onderzoeken suggereren dat het radarsignaal niet te wijten is aan vloeibaar water.

De resultaten, gerapporteerd in het tijdschrift Nature Astronomy , leveren de eerste onafhankelijke bewijslijn, met behulp van andere gegevens dan radar, dat er vloeibaar water is onder de zuidpoolijskap van Mars.

"De combinatie van het nieuwe topografische bewijs, de resultaten van onze computermodellen en de radargegevens maken het veel waarschijnlijker dat er vandaag de dag minstens één gebied van subglaciaal vloeibaar water op Mars bestaat en dat Mars nog steeds geothermisch actief moet zijn om de water onder de ijskapvloeistof", zegt professor Neil Arnold van het Scott Polar Research Institute in Cambridge, die het onderzoek leidde.

Net als de aarde heeft Mars aan beide polen dikke waterijskappen, in gecombineerd volume ongeveer gelijk aan de Groenlandse ijskap. In tegenstelling tot de ijskappen van de aarde, die worden bedekt door met water gevulde kanalen en zelfs grote subglaciale meren, werd tot voor kort gedacht dat de poolkappen op Mars tot aan hun bodem bevroren waren vanwege het koude klimaat op Mars.

In 2018 daagde bewijsmateriaal van de Mars Express-satelliet van de European Space Agency deze veronderstelling uit. De satelliet heeft een ijsdoordringende radar genaamd MARSIS, die door de zuidelijke ijskap van Mars kan kijken. Het onthulde een gebied aan de voet van het ijs dat het radarsignaal sterk weerkaatste, wat werd geïnterpreteerd als een gebied met vloeibaar water onder de ijskap.

Latere studies suggereerden echter dat andere soorten droge materialen, die elders op Mars voorkomen, vergelijkbare reflectiepatronen zouden kunnen produceren als ze onder de ijskap bestaan. Gezien de koude klimaatomstandigheden zou vloeibaar water onder de ijskap een extra warmtebron nodig hebben, zoals aardwarmte van binnenuit de planeet, op een niveau dat hoger ligt dan verwacht voor het huidige Mars. Dit liet de bevestiging van het bestaan ​​van dit meer in afwachting van een andere, onafhankelijke bewijslijn.

Op aarde beïnvloeden subglaciale meren de vorm van de bovenliggende ijskap - de topografie van het oppervlak. Het water in subglaciale meren verlaagt de wrijving tussen de ijskap en zijn bodem, waardoor de snelheid van de ijsstroom onder zwaartekracht wordt beïnvloed. Dit beïnvloedt op zijn beurt de vorm van het oppervlak van de ijskap boven het meer, waardoor er vaak een depressie in het ijsoppervlak ontstaat, gevolgd door een verhoogd gebied dat verder naar beneden stroomt.

Het team - dat ook onderzoekers van de Universiteit van Sheffield, de Universiteit van Nantes, University College, Dublin en de Open Universiteit omvatte - gebruikte een reeks technieken om gegevens van NASA's Mars Global Surveyor-satelliet van de oppervlaktetopografie van het deel van Zuidpoolijskap van Mars waar het radarsignaal werd geïdentificeerd.

Hun analyse onthulde een oppervlaktegolf van 10-15 kilometer lang, bestaande uit een depressie en een overeenkomstig verhoogd gebied, die beide enkele meters afwijken van het omringende ijsoppervlak. Dit is qua schaal vergelijkbaar met golvingen boven subglaciale meren hier op aarde.

Het team testte vervolgens of de waargenomen golving op het ijsoppervlak kon worden verklaard door vloeibaar water op de bodem. Ze voerden computermodelsimulaties uit van ijsstroming, aangepast aan specifieke omstandigheden op Mars. Vervolgens brachten ze een stukje verminderde bedwrijving in het gesimuleerde ijskapbed waar water, indien aanwezig, het ijs zou laten glijden en versnellen. Ze varieerden ook de hoeveelheid aardwarmte die van binnenuit de planeet kwam. Deze experimenten genereerden golvingen op het gesimuleerde ijsoppervlak die qua grootte en vorm vergelijkbaar waren met die het team op het echte ijskapoppervlak observeerde.

De overeenkomst tussen de door het model geproduceerde topografische golving en de feitelijke waarnemingen van ruimtevaartuigen, samen met het eerdere ijsdoordringende radarbewijs, suggereert dat er een opeenhoping van vloeibaar water is onder de zuidpoolijskap van Mars, en dat magmatische activiteit relatief recent plaatsvond in de ondergrond van Mars om de verbeterde geothermische verwarming mogelijk te maken die nodig is om het water in vloeibare toestand te houden.

"De kwaliteit van de gegevens die terugkomen van Mars, van orbitale satellieten en van de landers, is zodanig dat we ze kunnen gebruiken om heel moeilijke vragen over de omstandigheden op en zelfs onder het aardoppervlak te beantwoorden, met dezelfde technieken die we ook gebruiken op aarde," zei Arnold. "Het is opwindend om deze technieken te gebruiken om dingen te weten te komen over andere planeten dan de onze." + Verder verkennen

Gelaagdheid, niet vloeibaar:astronomen verklaren de waterige reflecties van Mars