Nowe dowody płynnej wody pod południową czapą polarną Mars

Lewy panel pokazuje topografię południowej powierzchni polarnej Marsa, z konturem południowej czapy polarnej w kolorze czarnym. Prawy panel pokazuje falowanie powierzchni zidentyfikowane przez zespół z Cambridge. – Uniwersytet Cambridge

MADRYT, 29 września (prasa europejska) –

Międzynarodowy zespół naukowców odkrył nowe dowody na to, że pod południową czapą polarną Marsa może istnieć woda w stanie ciekłym.jak ogłoszono w czasopiśmie Nature Astronomy.

badacze, Prowadzona przez Uniwersytet Cambridge (Wielka Brytania), Pomiary kształtu górnej powierzchni pokrywy lodowej za pomocą wysokościomierza laserowego sondy posłużyły do określenia dokładnych wzorów jej wysokości. Następnie wykazali, że te wzorce są zgodne z przewidywaniami modeli komputerowych na temat Jak masa wody pod pokrywą lodową wpłynie na powierzchnię?

Ich wyniki, które dostarczają pierwszych niezależnych dowodów, wykorzystujących dane nieradarowe, na temat ciekłej wody pod południową czapą polarną Marsa, są zgodne z wcześniejszymi pomiarami radarowymi penetrującymi lód, początkowo interpretowanymi jako możliwy obszar ciekłej wody pod lodem. Omówiono interpretację wody w stanie ciekłym na podstawie danych radarowych i. Niektóre badania sugerują, że sygnał radarowy nie pochodzi z wody w stanie ciekłym.

„Połączenie nowych dowodów topograficznych z wynikami naszego modelu komputerowego i danymi radarowymi sprawia, że jest prawdopodobne, że obecnie na Marsie istnieje co najmniej jeden region subglacjalnej wody w stanie ciekłym, a że Mars musi pozostać aktywny termicznie, aby utrzymać wodę pod pokrywą lodową w stanie ciekłym.” Profesor Neil Arnold z Scott Polar Institute for Research w Cambridge, który prowadził badania, wyjaśnia.

Podobnie jak Ziemia, Mars ma grube pokrywy lodowe na obu biegunach, a ich łączna objętość jest w przybliżeniu równa wielkości pokrywy lodowej Grenlandii. Jednak w przeciwieństwie do lądolodów Ziemi, które leżą pod wypełnionymi wodą kanałami, a nawet dużymi jeziorami polodowcowymi, Do niedawna uważano, że polarne czapy lodowe na Marsie zamarzły do swoich skał bazowych z powodu zimnego marsjańskiego klimatu.

W 2018 roku testy przeprowadzone przez satelitę Mars Express Europejskiej Agencji Kosmicznej podważyły to założenie. Satelita zawiera penetrujący lód radar MARSIS, który może widzieć przez południową czapę lodową Marsa. ujawnił obszar u podstawy lodu, który silnie odbija sygnał radarowy, Co zostało zinterpretowane jako obszar ciekłej wody pod pokrywą lodową.

Jednak późniejsze badania wykazały, że inne rodzaje suchej masy, znalezione w innych miejscach na Marsie, mogą wytwarzać podobne wzorce odbić, jeśli znajdują się pod pokrywą lodową. Biorąc pod uwagę zimną pogodę, woda w stanie ciekłym pod pokrywą lodową wymagałaby dodatkowego źródła ciepła, takiego jak ciepło geotermalne z wnętrza planety, na poziomach wyższych niż oczekiwano dla dzisiejszego Marsa. To pozostawione potwierdzenie istnienia tego jeziora czeka na inne niezależne dowody.

Na Ziemi jeziora subglacjalne wpływają na kształt lądolodu, czyli na topografię jego powierzchni. Subglacjalne wody jeziora zmniejszają tarcie między pokrywą lodową a jej dnem, co wpływa na prędkość przepływu lodu pod wpływem grawitacji. To z kolei wpływa na ukształtowanie powierzchni lądolodu nad jeziorem. Często prowadzi to do zagłębienia na powierzchni lodu, a następnie do podniesienia się pod nim.

Zespół, w skład którego weszli również naukowcy z Uniwersytetu w Sheffield i Open University w Wielkiej Brytanii, Uniwersytetu w Nantes we Francji oraz University College Dublin w Irlandii, wykorzystał szereg technik do badania danych z satelity Mars Global Surveyor NASA. Topografia powierzchni południowej czapy polarnej Marsa Gdzie znajduje się sygnał radaru.

Ich analiza ujawniła falowanie powierzchni o długości 10–15 km, które obejmuje spadki i wzniesienia naprzeciwko, oba przesunięte przez otaczającą powierzchnię lodu o kilka metrów. Jest to w skali podobnej do falowania jezior podlodowcowych na Ziemi.

Następnie zespół zbadał, czy obserwowane zmarszczki na powierzchni lodu można wytłumaczyć ciekłą wodą w warstwie. Przeprowadzili komputerowe symulacje przepływów lodu, dostosowane do konkretnych warunków na Marsie, i umieścili łatę o niskim współczynniku tarcia na dnie symulowanej pokrywy lodowej, gdzie woda, jeśli byłaby obecna, umożliwiłaby przesuwanie się lodu i przyspieszanie. Zmienili również ilość ciepła geotermalnego pochodzącego z wnętrza planety. Eksperymenty te wygenerowały fale w symulacji powierzchni lodu Były podobne pod względem wielkości i kształtu do tych, które zespół zaobserwował na powierzchni rzeczywistej pokrywy lodowej.

Podobieństwa między topograficzną falą modelu a rzeczywistymi obserwacjami statku kosmicznego, wraz z wcześniejszymi testami radarowymi penetracji lodu, wskazują, że pod południową czapą polarną Marsa gromadzi się woda w stanie ciekłym, a aktywność magmowa wystąpiła stosunkowo niedawno we wnętrzu powierzchni Marsa. . Aby umożliwić wzrost ogrzewania geotermalnego niezbędnego do utrzymania wody w stanie ciekłym.

„Jakość danych pochodzących z Marsa, zarówno z orbitujących satelitów, jak i lądowników, sprawia, że jesteśmy w stanie wykorzystać je do odpowiedzi na naprawdę trudne pytania dotyczące warunków na powierzchni planety, a nawet pod nią, przy użyciu tych samych technologii, których używamy na Ziemi”. mówi Arnold. Korzystanie z tych technologii, aby dowiedzieć się więcej o planetach innych niż nasza, jest ekscytujące. „