Chiny po raz pierwszy znalazły dowody na obecność wody w stanie ciekłym na południowych równinach Marsa

Łazik Zhurong wykrywa skorupy, pęknięcia, ziarna, grzbiety i przypominające frędzle tory, które ujawniają obecność wody w wydmach południowych równin planety.

Robotyczny łazik Zhurong, będący częścią chińskiej misji Tianwen-1 na Marsa, znalazł ślady wody w stanie ciekłym na wydmach Czerwonej Planety. I zrobił to tam, gdzie nikt jeszcze tego nie osiągnął, na niższych szerokościach geograficznych Marsa, pokazując, że woda jest nadal obecna, przynajmniej podczas ciepłych pór roku, w większej liczbie miejsc na planecie, niż wcześniej sądzono.

Badania, które prowadził profesor Chen Xiaoguang z Instytutu Geologii i Geofizyki Chińskiej Akademii Nauk, zostały właśnie opublikowane w czasopiśmie Postępy nauki.

Kilka wcześniejszych prac dostarczyło już dowodów na to, że miliardy lat temu Mars miał duże ilości wody w postaci mórz, jezior i rzek. Ale po utracie pierwotnej atmosfery, która uciekła w kosmos, klimat zmienił się drastycznie, a ciągłość wód Marsa została poważnie zagrożona. W rzeczywistości przez wiele lat naukowcy wierzyli, że woda może tam istnieć tylko w postaci stałej lub gazowej przez kilka milionów lat.

Jednak krople wody, które pojawiły się na długim automatycznym ramieniu łazika Phoenix, misji, która wylądowała na Marsie w 2008 roku w pobliżu bieguna północnego, wyraźnie pokazały, że woda w stanie ciekłym może nadal pojawiać się na Czerwonej Planecie latem. Symulacje przeprowadzone później wykazały, że warunki atmosferyczne odpowiednie dla wody w stanie ciekłym mogą wystąpić na krótko w niektórych regionach Marsa aż do dzisiaj. Ale jak dotąd nie znaleziono dowodów na istnienie wody w stanie ciekłym na niskich szerokościach geograficznych na Marsie.

Teraz wyniki Zhuronga wypełniły tę pustkę. Łazik będący częścią chińskiej misji badawczej Tianwen-1 wylądował 15 maja 2021 r. na południowym krańcu Utopii Planitia. Od tego czasu naukowcy używali różnych instrumentów Zhurong do badania cech powierzchni w różnych skalach i fizycznego składu wydm w obszarze osiadania.

Testy wody

Na powierzchni wydmy Chen Xiaoguang i jego zespół wykryli kilka ważnych cech morfologicznych: skorupy, pęknięcia, granulki, wielokątne grzbiety i ślad przypominający kończynę. Późniejsza analiza danych spektralnych wykazała, że warstwa powierzchniowa wydm jest bogata w uwodnione siarczany, uwodnioną krzemionkę (zwłaszcza opal CT), minerały trójwartościowego tlenku żelaza (zwłaszcza żelazowodziany) i prawdopodobnie chlorki.

„Na podstawie danych meteorologicznych zmierzonych przez Zhuronga i inny łazik marsjański”, wyjaśnia Chen, „doszliśmy do wniosku, że te cechy powierzchni wydm są związane z zaangażowaniem płynnych solanek powstałych w wyniku późniejszego topnienia opadłego szronu/śniegu na powierzchniach soli zawierających wydmy, gdy następuje ochłodzenie. Innymi słowy, sole na wydmach powodują topnienie szronu/śniegu w niższych temperaturach, tworząc słoną płynną wodę.

Kiedy solanka wysycha, uwodnione siarczany, opale, tlenki żelaza i inne uwodnione minerały wytrącają cząsteczki piasku, tworząc agregaty, a nawet skorupy. Wtedy kora pęka bardziej niż kurczy się. Późniejsze tworzenie się odwilży / szronu dalej tworzy wielokątne grzbiety i przypominającą wstęgę ścieżkę na powierzchni skorupy.

Szacowany wiek wydm (400 000 i 1,4 miliona lat temu) oraz związek między trzema fazami hydrotermalnymi wskazują, że ruch pary wodnej z polarnych czap lodowych w kierunku równika doprowadził do częstych wilgotnych środowisk na niskich szerokościach geograficznych. Dlatego naukowcy zaproponowali scenariusz aktywności wody: ochładzanie na niskich szerokościach geograficznych podczas dużych faz deklinacji Marsa powoduje opadanie szronu/śniegu, a tym samym prowadzi do powstawania skorup i grudek na powierzchni. Powierzchnia wydm solnych, powodująca twardnienie wydm i pozostawienie śladów działalności płynnej solanki.

Odkrycie stanowi pierwszy dowód obserwacyjny obecności wody w stanie ciekłym na niższych szerokościach geograficznych Marsa, gdzie temperatury powierzchniowe są stosunkowo wyższe i bardziej odpowiednie dla życia niż na wyższych szerokościach geograficznych. „To ważne – podsumowuje Chen – dla zrozumienia ewolucyjnej historii marsjańskiego klimatu, poszukiwania środowisk nadających się do zamieszkania i dostarczania kluczowych wskazówek dla przyszłych poszukiwań życia”.