Překvapivý objev desítek podzemních „jezer“ na Marsu zanechává vědce zmatené في

Nový výzkumný článek objevil více radarových signálů, že pod povrchem jsou „jezera“, ale mnoho z nich je v oblastech příliš chladných na to, aby zůstaly kapalné.

V roce 2018 oznámili vědci pracující s údaji z orbiteru Mars Express Evropské kosmické agentury (ESA) překvapivý objev: zdálo se, že signály z radarového zařízení, které se odráží od jižního pólu červené planety, odhalují kapalné jezero pod povrchem. Mnoho z těchto nápadů bylo mezitím oznámeno.

V novém příspěvku publikovaném v časopise Dopisy o geofyzikálním výzkumuDva vědci z Jet Propulsion Laboratory NASA v jižní Kalifornii popisují analýzu desítek podobných radarových odrazů kolem jižního pólu po analýze širšího souboru dat Mars Express, ale mnoho z nich je v oblastech, které musí být příliš chladné, aby voda zůstala tekutá.

„Nejsme si jisti, zda jsou tyto signály kapalnou vodou, nebo ne, ale zdá se, že jsou rozptýlenější než původní papír,“ řekl Jeffrey Blott z JPL, hlavní řešitel MARSIS (Mars Advanced Radar for Mars Advanced Radar ). Subsurface and Ionosphere Sounding Instrument), společně vytvořené Italská kosmická agentura a Jet Propulsion Laboratory. „Buď tekutá voda je běžná pod jižním pólem Marsu, nebo tyto příznaky svědčí o něčem jiném.“

Mars Express ESA letí na Rudé planetě na tomto obrázku. Laboratoř Jet Propulsion Laboratory NASA vybavila přijímač pro misi Advanced Mars Subsurface Radar and Ion Sounding Instrument (MARSIS). Uznání: ESA / NASA / JPL-Caltech

zmrazená časová kapsle

Radarové signály, které byly původně interpretovány jako kapalná voda, byly nalezeny v oblasti Marsu známé jako antarktické stratifikované sedimenty, pojmenované podle střídajících se vrstev vodního ledu, suchého ledu (zmrzlý oxid uhličitý) a prachu, které se tam usadily po miliony let. . Předpokládá se, že tyto vrstvy poskytují záznam o tom, jak se sklon v ose Marsu v průběhu času posunul, stejně jako změny v naklonění Země vedly k ledovým dobám a teplejším obdobím v celé historii naší planety. Když měl Mars nízký axiální sklon, v oblasti se nahromadily sněžení a vrstvy prachu a nakonec vytvořily tlustý ledový příkrov, který je tam dnes.

Vysíláním rádiových vln na povrch mohou vědci nahlédnout pod tyto ledové vrstvy a podrobně je mapovat. Rádiové vlny ztrácejí energii, když procházejí materiálem v podzemí; Když se odrážejí zpět do kosmické lodi, mají obvykle slabší signál. V některých případech však byly signály vracející se z vnitřku této oblasti mnohem jasnější než signály z povrchu. Někteří vědci interpretovali tyto signály jako indikaci přítomnosti kapalné vody, která silně odráží rádiové vlny.

Plaut a Aditya Kholer, doktorand na Arizonské státní univerzitě, kteří pracovali na papíře během stáže na JPL, si nejsou jisti, jaké jsou signály. Oblasti, o nichž se předpokládá, že obsahují kapalnou vodu, sahají od 10 do 20 kilometrů v relativně malé oblasti od jižního pólu Marsu. Keller a Blot rozšířili hledání podobně silných rádiových signálů na 44 000 měření rozložených do 15 let dat MARSIS v celé jižní polární oblasti Marsu.

Barevné tečky představují místa, kde byly jasné radarové odrazy pozorovány orbiterem Mars Express ESA v jižní polární čepici Marsu. Tyto odrazy byly dříve interpretovány jako kapalná voda pod povrchem. Jejich prevalence a blízkost ke zmrzlému povrchu naznačují, že mohou být něčím jiným. Uznání: ESA / NASA / JPL-Caltech

Nečekaná „jezera“

Analýza odhalila desítky dalších jasných radarových odrazů v mnohem větším rozsahu oblasti a hloubky než kdykoli předtím. Na některých místech to bylo necelou míli od povrchu s teplotami odhadovanými na minus 81 stupňů Fahrenheita (minus 63 stupňů Celsia) – tak chladné, že voda zmrzla, i když obsahovala slané minerály známé jako chloristan, který může snížit bod mrazu vody.

choler Všimněte si příspěvku z roku 2019 Když vědci vypočítali teplo potřebné k roztavení podpovrchového ledu v této oblasti, zjistili, že pouze nedávné sopky pod povrchem mohou vysvětlit možnou přítomnost kapalné vody pod Antarktidou.

„Zjistili, že k udržení této kapalné vody bude zapotřebí dvojnásobný odhadovaný geotermální tok Marsu,“ řekl Köhler. „Jedním z možných způsobů, jak získat toto množství tepla, jsou sopky. Ve skutečnosti jsme však v Antarktidě neviděli žádné důkazy o nedávné sopečné činnosti, takže se zdá nepravděpodobné, že by sopečná činnost umožňovala podpovrchovou tekutou vodu v celé této oblasti.“ .

Co vysvětluje jasné odrazy, pokud to není kapalná voda? Autoři to nemohou s jistotou říci. Jejich práce však poskytuje vědcům podrobnou mapu regionu obsahující stopy k historii marsovského podnebí, včetně role vody v jejích různých formách.

„Naše mapy nás přibližují o několik kroků blíže k pochopení rozsahu a příčiny těchto matoucích radarových odrazů,“ řekl Plott.

Odkaz: „Charakteristika bazálního rozhraní vrstevnatých sedimentů marťanských polárních vrstev“ Aditya R. Kholer a Jeffrey J. Plaut, 16. června 2021, Dopisy o geofyzikálním výzkumu.
doi: 10.1029 / 2021GL093631