Tekutá voda na Marsu! Tentokrát opravdu za reálné (pravděpodobně)

Radarový přístroj na jednom z nejstarších operačních orbiterů na Marsu objevil možné důkazy o současné kapalné vodě na Marsu.

Kapalná voda na Marsu? Znovu? Ano, znovu. Oznámení přišlo na tiskové konferenci pořádané Italskou kosmickou agenturou v Římě, která se týkala papíru zveřejněného dnes ve vědě .

Jak se liší dnešní vodní hoopla na vodě od všech minulých oznámení? Stručně řečeno: důkazy pocházejí z nového nástroje, zkoumajícího nové místo na Marsu, a je to první místo, které jsme viděli důkazy pro dnešní vodní útvar, který je kapalný a zůstává kapalný. Po celá léta.

Pravděpodobně.

Orbiter Mars Express použil radarové signály odrazené podzemními vrstvami ledu, aby našel důkazy o vodní nádrži zakopané pod jižní polární čepici. Více informací o tomto obrázku najdete zde.
Kontextová mapa: NASA / Viking; Pozadí THEMIS: NASA / JPL-Caltech / Arizona State Univ .; Údaje MARSIS: ESA / NASA / JPL / ASI / Univ. Řím; R. Orosei a kol. 2018

Zpráva pochází z Mars Express Evropské kosmické agentury, druhé nejstarší kosmické lodi, která stále operuje na Marsu. Je to nejznámější pro krásné barevné stereofonní snímky ze stereofonní kamery s vysokým rozlišením, ale dnešní výsledky pocházejí z jiného nástroje, Mars Advanced Radar pro podpovrchové a ionizační ozvučení (MARSIS). Abych vysvětlil příběh o vodě, musím vysvětlit nástroj.

MARSIS vysílá rádiové vlny na Marsu pomocí dvojice ramen, každá 20 metrů dlouhá, které se rozprostírají na každé straně Mars Express. Rádiové vlny se odrazí od Marsu a MARSIS měří čas, který vlny potřebují k cestování tam a zpět. MARSIS přirozeně detekuje silné odrazy od povrchu planety.

Ale dlouhé rádiové vlny ze 40 metrů antény mohou ve skutečnosti proniknout až na marťanský povrch až 5 kilometrů a odrážet níže zajímavé věci. Hranice pod povrchem mezi vrstvami různých vlastností - hranice mezi horninou a půdou, nebo horninou a ledem nebo čistým ledem a prašným ledem - mohou také sloužit jako radioflektory. MARSIS tedy může detekovat více ozvěn z každého rádiového impulsu. Mnohokrát pulzuje po své pozemní dráze a vytváří dvojrozměrný pohled na podpovrchový povrch nazývaný „radargram“.

Většina výsledků MARSIS z 15 let společnosti Mars Express na Marsu podrobně popisuje vnitřní strukturu polárních vrstev planety. Oba póly mají tato ložiska, která se skládají převážně z prašného vodního ledu, ve vrstvách - mají při pohledu z kamer na oběžné dráze pruhovaný vzhled. Radarové ozvučení MARSIS sledovalo tyto vrstvy pod povrchem a mapovalo ostré ohraničení základny nánosů na každém pólu a snímalo skalní povrch planety pohřben pod kilometry ledu. Tým MARSIS poprvé informoval o studiích Planum Australe - ložiskách na jižní polární vrstvě - v roce 2008, přičemž poznamenal, že MARSIS dokázal detekovat odrazy až 3 000 metrů pod povrchem - velmi hluboko.

ExoMars Trace Gas Orbiter zachytil tento pohled na část jižního polárního ledového uzávěru na Marsu 13. května 2018.
ESA / Roscosmos / CaSSIS, CC BY-SA 3, 0 IGO

V poslední době si tým MARSIS vybral region, ve kterém byl povrchový vzhled ložisek na jižní polární vrstvě zvláště nevýrazný, aby se pokusil podrobněji studovat základnu ložisek. (Pokud je povrch nevýrazný, mělo by být snazší vidět níže zajímavé věci.) MARSIS tuto oblast intenzivně studoval od 29. května 2012 do 27. prosince 2015 a shromažďoval 29 křížících se radargramů.

Na většině míst vědci popsali nejspodnější odraz na radargramech jako „slabý a rozptýlený“, ale na několika místech zjistili, že je svěží a jasný, což naznačuje velmi silný kontrast mezi vrstvenými ložisky a tím, co je pod nimi stojí. . Na jednom konkrétním místě, asi 20 kilometrů širokém, kde se překročilo mnoho radargramů, neustále bili zvláště silnou a jasnou reflexní hranici asi 1 500 metrů pod povrchem.

Neobvyklá, uzavřená, 20 kilometrová široká skvrna velmi silného radarového kontrastu naznačuje neobvyklý materiál, který se velmi liší od ledu nad ním nebo skály pod ním. Bylo důsledně detekováno po dobu tří let. Neobvyklý materiál umístěný na úpatí ledové pokrývky: Mohlo by to být jezero s dlouhou životností, jako je subglaciální jezera na Zemi?

Ne tak rychle. Teplota je výzva. Je to docela jednoduché fyzika předpovídat teplotu na základně jižních polárních vrstev. Tato předpokládaná teplota je -68 ° C. Ani na Zemi, ani na Marsu nemůže voda existovat jako kapalina při tak nízké teplotě. Každopádně ne bez pomoci.

Tam dole však může existovat pomoc pro kapalnou vodu. Na Zemi existují jezera pod ledem při teplotách až -13 ° C. Bod mrznutí vody v jezerech pod ledem v Antarktidě je snížen přítomností velkého množství soli (mnohem více soli, než je přítomno v oceánech Země). Mars obsahuje soli sodíku, hořčíku a vápníku, které - pokud jsou dostatečně koncentrované - mohou snížit bod tuhnutí vody až na -74 ° C. Perchloráty - soli objevené Phoenixem a pozorované také zvědavostí - jsou zvláště dobré v tom, že pomáhají vodě zůstat kapalnou při nízkých teplotách. Je tedy fyzicky možné, že pod jižní polární čepicí Marsu by mohlo existovat velmi, velmi, velmi slané jezero.

Mars Express použil radarové signály odrazené podzemními vrstvami ledu k identifikaci rybníka vody zakopaného pod povrchem. Tento obrázek ukazuje příklad radarového profilu pro jeden z 29 oběžných drah ve studijní oblasti 200 x 200 km v jižní polární oblasti Marsu. Jasný vodorovný prvek nahoře odpovídá ledové ploše Marsu. Vrstvy ledu a prachu pod jižním pólem jsou vidět do hloubky asi 1, 5 km. Níže je základní vrstva, která je v některých oblastech ještě jasnější než povrchové odrazy. Nejjasnější odrazy od základní vrstvy - blízko středu tohoto obrazu - jsou soustředěny kolem 193 ° E / 81 ° S ve všech protínajících se oběžných drahách, naznačující dobře definovanou, 20 km širokou podpovrchovou anomálii, která je interpretována jako rybník kapaliny voda.
ESA / NASA / JPL / ASI / Univ. Řím; R. Orosei a kol. 2018

Dobře, je to možné. Ale je to pravděpodobné? Odpověď: ano! Podle Roberta Oroseiho (Národní institut astrofyziky, Itálie) a kolegů je ve skutečnosti podzámkové jezero (nebo vrstva velmi kalného sedimentu bohatého na kapalnou vodu) nejpravděpodobnějším vysvětlením tohoto neobvyklého reflexního bodu !! To není dost silný důkaz, který by představoval vědecký důkaz tvrdě pokousaného skeptického vědce, jako jsem já, ale pokud byste si představili, že byste ponornou kosmickou loď poslali do skutečného dnešního subglaciálního vodního jezera na Marsu, moje požehnání.

Co můžeme udělat pro potvrzení, že takové jezero existuje? Pomohly by údaje s vyšším rozlišením. Radarová místa MARSIS se rozprostírají asi 5 kilometrů, takže sotva vyřeší 20 kilometrovou šířku tohoto domnělého jezera. Budoucí mise schopné podrobnějších detailů by mohly přesněji zmapovat její obrysy a to, jak souvisejí s tvarem skrytého skalnatého povrchu a ledovými vrstvami nad nimi.

Pokud MARSIS objevil 20kilometrovou náplast tekuté vody, která je blízko limitu jejího detekčního rozlišení, existuje každý důvod se domnívat, že by mohlo být více takových náplastí, příliš malých na to, aby MARSIS definitivně vyřešil. Pokud dostaneme tento pohled s vyšším rozlišením, je možné, že jsme objevili spousty a spousty malých míst hluboko pod jižní polární čepicí na Marsu.