Zweifel an der Möglichkeit eines Sees aus flüssigem Wasser unter der südlichen Eisschicht des Mars wurden durch neue Computersimulationen geweckt, die darauf hindeuten, dass eng komprimierte Eisschichten die gleichen Radarreflexionen erzeugen könnten wie flüssiges Wasser.
Im Jahr 2018 hat E.S.A Mars Express Der Orbiter nutzte das Instrument MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding), um eine scheinbar 20 Kilometer (12,4 Meilen) große Fläche zu kartieren. Ein See aus flüssigem Wasser Es ist in einer 1,5 Kilometer dicken Eisschicht in einem Gebiet namens Planum Australe in der Südpolarebene auf dem Mars begraben. Ähnliche Beweise tauchten später auf Möglicherweise Dutzende SeenEinige liegen jedoch so nah an der Oberfläche, dass flüssiges Wasser dort unmöglich zu sein scheint.
Das liegt an der Oberfläche Mars Er ist Sehr kalt Und das Atmosphäre Der Druck ist zu niedrig, als dass flüssiges Wasser sehr nahe an der Oberfläche bleiben könnte. An der Basis des antarktischen Eisschildes können jedoch die Temperatur- und Druckbedingungen mit Hilfe von etwas natürlichem Frostschutzmittel die Entstehung von Salzseen ermöglichen.
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Dieses Frostschutzmittel kann in Form von Calcium- und Magnesiumperchlorat vorliegen, einer chemischen Verbindung, die von der NASA auf dem Mars gefunden wurde. Phoenix-Mission im Jahr 2008. Magnesium- und Calciumperchlorat senken, wenn sie in Wasser gelöst werden, ihre Gefrierpunkte auf mindestens minus 68 Grad Celsius bzw. minus 75 Grad Celsius (minus 92 Grad Fahrenheit bzw. minus 103 Grad Fahrenheit) – sehr nahe an der erwarteten Temperatur von 68 unter Null. °C (-90°F) an der Basis des Eisschildes. Daher ist es nicht schwer, sich vorzustellen, dass die lokalen Bedingungen von Temperatur, Druck und Perchloratkonzentration zusammen große Ansammlungen flüssigen Wassers auf dem Mars ermöglichen.
Weitere Beweise für die Existenz dieser Seen lieferten Messungen der Oberflächeneiswellen; Flüssiges Wasser verringert die Reibung zwischen der Eisdecke und den darunter liegenden Gesteinen, sodass die Eisdecke schneller über die Gesteinsschicht fließen kann. Dieser Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit führt zu Tälern und Spitzen im Oberflächeneis, das … Genau das, was er angeschaut hat Bei Planum Australien.
Trotz all dieser Beweise waren viele in der planetarischen Wissenschaftsgemeinschaft skeptisch; Das Vorhandensein von flüssigem Wasser auf dem Mars wäre eine außergewöhnliche Entdeckung und erfordert außergewöhnliche Beweise. Jetzt hat ein Team von Wissenschaftlern der Cornell University diese Zweifel mit neuen Erkenntnissen angeheizt, die eine alternative Erklärung für Radarechos liefern.
„Ich kann nicht sagen, dass es unmöglich ist, dass es dort draußen flüssiges Wasser gibt, aber wir zeigen, dass es viel einfachere Möglichkeiten gibt, die gleichen Beobachtungen zu erhalten, ohne so weit skalieren zu müssen, indem wir Mechanismen und Materialien verwenden, von denen wir wissen, dass es sie bereits gibt.“ Dort.“ Daniel Lalich aus Cornell sagte in einem… Stellungnahme. Lalic ist der Hauptautor neuer Forschungsergebnisse, die darauf hindeuten, dass komprimierte Eisschichten ein starkes Radarsignal aussenden können, das genau wie ein Radarecho einer Flüssigkeitsschicht aussieht.
Ein großes Gewässer kann aufgrund der Flachheit des Sees usw. Radar zu seiner Quelle zurückreflektieren Land Helle Radarreflexionen, wie sie von MARSIS entdeckt wurden, deuten mit ziemlicher Sicherheit auf das Vorhandensein von flüssigem Wasser hin, ähnlich den Wassertaschen unter der Antarktis wie z Wostoksee. Planetenforscher müssen jedoch darauf achten, nicht anzunehmen, dass das, was auf der Erde gilt, auch auf andere Planeten zutrifft, wo die Bedingungen nicht die gleichen sind.
Lalics Gruppe führte Tausende von Simulationen durch, um zu testen, ob mehrere eng komprimierte Eisschichten das Radarsignal des Sees nachahmen könnten. Jede Simulation variierte in der Dicke und Zusammensetzung der Eisschichten (d. h. wie schmutzig sie waren). Sie fanden heraus, dass in mehreren Fällen langjährige, dicht gepackte Eisschichten, die unter dem Gewicht der Eisdecke zerdrückt werden, ebenso helle Radarreflexionen erzeugen können wie die von MARSIS erfassten.
Der Trick ist die „konstruktive Interferenz“ von Radarwellen. Die räumliche Auflösung auf MARSIS ist begrenzt und wenn die Eisschichten zu dünn sind, kann das Radar sie nicht unterscheiden. Jede Schicht reflektiert einen Teil des Radarstrahls, und da die Schichten so eng zusammengedrückt sind, überlappen und kombinieren sich die Radarechos, verstärken ihre Leistung und lassen sie heller erscheinen.
„Dies ist das erste Mal, dass wir eine Hypothese haben, die die gesamte Reihe von Beobachtungen unter der Eisdecke erklärt, ohne etwas Einzigartiges oder Seltsames liefern zu müssen“, sagte Lalic. „Dieses Ergebnis, bei dem wir helle, allgegenwärtige Reflexionen erhalten, ist genau das, was man von der Dünnschichtinterferometrie im Radar erwarten würde.“
Die Frage, ob es unter der antarktischen Kappe einen Salzsee gibt, bleibt vorerst unbeantwortet, aber Lalic sagt, dass die Simulationen zumindest eine viel einfachere und seiner Ansicht nach wahrscheinlichere Erklärung liefern als der See.
„Die Idee, dass flüssiges Wasser sogar ziemlich nahe an der Oberfläche sein könnte, war wirklich aufregend“, sagte Lalic. „Ich glaube einfach nicht, dass es da ist.“
Die Ergebnisse von Lalics Team wurden am 7. Juni in der Zeitschrift veröffentlicht Fortschritt der Wissenschaft.
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