Wissenschaftler haben lange gedacht, dass sich darunter Wasser befinden könnte die Oberfläche von Mars.Credit: Steve Lee, Univ. Colorado / Jim Bell, Cornell Univ./Mike Wolff, SSI / NASA
Vor zwei Jahren berichteten Planetenwissenschaftler über die Entdeckung eines großen Salzwassersees unter dem Eis am Südpol des Mars, eine Entdeckung, die auf Aufregung und Skepsis stieß. Jetzt haben Forscher das Vorhandensein dieses Sees bestätigt – und drei weitere gefunden.
Die Entdeckung, die am 28. September in Nature Astronomy1 gemeldet wurde, wurde unter Verwendung von Radardaten des Mars-umlaufenden Raumfahrzeugs der Europäischen Weltraumorganisation namens Mars gemacht Mars Express. Es folgt die Entdeckung eines einzelnen unterirdischen Sees in derselben Region im Jahr 2018 – was, falls bestätigt, das erste jemals auf dem roten Planeten entdeckte flüssige Gewässer und ein möglicher Lebensraum für das Leben wäre. Diese Feststellung beruhte jedoch auf nur 29 Beobachtungen von 2012 bis 2015, und viele Forscher sagten, sie brauchten mehr Beweise, um die Behauptung zu stützen. Die jüngste Studie verwendete einen breiteren Datensatz mit 134 Beobachtungen von 2012 bis 2019.
„Wir haben dasselbe Gewässer identifiziert, aber wir haben auch drei andere Gewässer um das Hauptgewässer herum gefunden“, sagt der Planetenwissenschaftler Elena Pettinelli von der Universität Rom, eine der Mitautoren des Papiers. „Es ist ein komplexes System.“
Das Team verwendete auf Mars Express ein Radarinstrument namens Mars Advanced Radar für Untergrund und Ionosphäre Sounding (MARSIS) zur Untersuchung der südlichen Polarregion des Planeten. MARSIS sendet Radiowellen aus, die von Materialschichten auf der Oberfläche und unter der Oberfläche des Planeten abprallen. Die Art und Weise, wie das Signal zurückreflektiert wird, zeigt die Art des Materials an, das an einem bestimmten Ort vorhanden ist – beispielsweise Gestein, Eis oder Wasser. Eine ähnliche Methode wird verwendet, um unterirdische Gletscherseen auf der Erde zu identifizieren. Das Team entdeckte einige Gebiete mit hohem Reflexionsvermögen, die auf flüssige Gewässer hinweisen, die unter mehr als einem Kilometer Mars-Eis eingeschlossen sind.
Die Seen erstrecken sich über etwa 75.000 Quadratkilometer – eine Fläche von etwa einem Fünftel der Fläche Größe von Deutschland. Der größte zentrale See hat einen Durchmesser von 30 Kilometern und ist von drei kleineren Seen umgeben, die jeweils einige Kilometer breit sind.
Salzige Seen
Auf der Marsoberfläche herrscht der niedrige Druck Das Ergebnis einer fehlenden Atmosphäre auf dem Planeten macht flüssiges Wasser unmöglich. Aber Wissenschaftler haben lange gedacht, dass unter der Marsoberfläche Wasser eingeschlossen sein könnte, vielleicht ein Überbleibsel von damals, als der Planet vor Milliarden von Jahren Meere und Seen hatte. Wenn solche Stauseen existieren, könnten sie potenzielle Lebensräume für das Leben auf dem Mars sein. Auf der Erde kann das Leben in subglazialen Seen in Orten wie der Antarktis überleben.
Die Menge des vorhandenen Salzes könnte jedoch Probleme bereiten. Es wird angenommen, dass unterirdische Seen auf dem Mars einen angemessen hohen Salzgehalt haben müssen, damit das Wasser flüssig bleibt. Obwohl so weit unter der Oberfläche eine geringe Wärmemenge aus dem Inneren des Mars austritt, würde dies allein nicht ausreichen, um das Eis zu Wasser zu schmelzen. „Aus thermischer Sicht muss es salzig sein“, sagt Pettinelli.
Seen mit einem Salzgehalt, der etwa fünfmal so hoch ist wie der von Meerwasser, können das Leben unterstützen, aber wenn sich die Konzentration 20 nähert In Zeiten des Meerwassers ist das Leben nicht mehr vorhanden, sagt John Priscu, Umweltwissenschaftler an der Montana State University in Bozeman.
„In diesen Salzbecken in der Antarktis gibt es nicht viel aktives Leben“, sagt Priscu , dessen Gruppe Mikrobiologie in eisigen Umgebungen studiert. „Sie sind nur eingelegt. Und das könnte der Fall sein.“
Erhitzte Debatte
Die Anwesenheit der Marsseen selbst wird ebenfalls noch diskutiert. Nach der Entdeckung von 2018 haben die Forscher angesprochen Bedenken wie das Fehlen einer ausreichenden Wärmequelle, um das Eis in Wasser umzuwandeln. Obwohl die neuesten Erkenntnisse die Beobachtung von 2018 stützen und viel mehr Daten enthalten, sind nicht alle davon überzeugt, dass es sich bei den identifizierten Regionen um flüssiges Wasser handelt.
„Wenn das helle Material wirklich flüssiges Wasser ist, ist es meiner Meinung nach eher eine Art Schlamm oder Schlamm“, sagt Mike Sori, ein planetarischer Geophysiker an der Purdue University in West Lafayette, Indiana.
Jack Holt, ein Planetenwissenschaftler an der Universität von Arizona in Tucson, sagt, dass er, obwohl er die neuesten Daten für in Ordnung hält, sich über die Interpretation nicht sicher ist. „Ich glaube nicht, dass es Seen gibt“, sagt Holt, der im Wissenschaftsteam des Mars Shallow Radar Echolots (SHARAD) auf dem Mars Reconnaissance Orbiter der NASA ist. „Es gibt nicht genug Wärmefluss, um eine Sole hier zu unterstützen, selbst unter dem.“ Eiskappe. “
Eine chinesische Mission, die auf dem Weg zum Mars ist, bietet möglicherweise eine Möglichkeit, die Behauptungen zu überprüfen.Die Tianwen-1-Mission wird im Februar 2021 in die Umlaufbahn eintreten. Neben dem Einsatz eines Rovers auf der Oberfläche wird der Orbiter eine Reihe wissenschaftlicher Instrumente tragen. Dazu gehören Radargeräte, mit denen ähnliche Beobachtungen gemacht werden können. „Seine Fähigkeiten ähneln denen von MARSIS und SHARAD“, sagt David Flannery von der Queensland University of Technology in Brisbane, Australien.
Die Aussicht, dass diese Seen Überreste der feuchten Vergangenheit des Mars sind, bleibt vorerst bestehen aufregende Möglichkeit. „Möglicherweise gab es auf dem Mars viel Wasser“, sagt Pettinelli. „Und wenn es Wasser gab, gab es die Möglichkeit des Lebens.“