Wetenschappers hebben lang gedacht dat er water onder zou kunnen zitten het oppervlak van Mars.Credit: Steve Lee, Univ. Colorado / Jim Bell, Cornell Univ./Mike Wolff, SSI / NASA
Twee jaar geleden rapporteerden planetaire wetenschappers de ontdekking van een groot zoutwatermeer onder het ijs bij de zuidpool van Mars, een bevinding die met opwinding en enige scepsis werd onthaald. Nu hebben onderzoekers de aanwezigheid van dat meer bevestigd – en er nog drie gevonden.
De ontdekking, die op 28 september in Nature Astronomy1 werd gerapporteerd, werd gedaan met behulp van radargegevens van het ruimtevaartuig van de European Space Agency in een baan om Mars, genaamd Mars Express. Het volgt op de detectie van een enkel ondergronds meer in dezelfde regio in 2018 – dat, indien bevestigd, de eerste hoeveelheid vloeibaar water zou zijn die ooit op de rode planeet is gedetecteerd en een mogelijke habitat voor leven. Maar die bevinding was gebaseerd op slechts 29 waarnemingen van 2012 tot 2015, en veel onderzoekers zeiden dat ze meer bewijs nodig hadden om de bewering te ondersteunen. De laatste studie gebruikte een bredere dataset met 134 waarnemingen van 2012 tot 2019.
“We hebben hetzelfde waterlichaam geïdentificeerd, maar we vonden ook drie andere watermassas rond het belangrijkste”, zegt planetair wetenschapper Elena Pettinelli aan de Universiteit van Rome, die een van de co-auteurs van het artikel is. “Het is een complex systeem.”
Het team gebruikte een radarinstrument op Mars Express genaamd de Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) om het zuidelijke poolgebied van de planeet te onderzoeken. MARSIS zendt radiogolven uit die weerkaatsen op materiaallagen in het oppervlak en de ondergrond van de planeet. De manier waarop het signaal wordt teruggekaatst, geeft aan welk soort materiaal op een bepaalde locatie aanwezig is – bijvoorbeeld steen, ijs of water. Een vergelijkbare methode wordt gebruikt om ondergrondse gletsjermeren op aarde te identificeren. Het team ontdekte gebieden met een hoog reflectievermogen waarvan zij zeggen dat ze lijken op vloeibaar water dat vastzit onder meer dan een kilometer Mars-ijs.
De meren zijn verspreid over ongeveer 75.000 vierkante kilometer – een oppervlakte van ongeveer een vijfde van de grootte van Duitsland. Het grootste, centrale meer meet 30 kilometer in doorsnee en is omgeven door 3 kleinere meren van elk een paar kilometer breed.
Zoute meren
Op het oppervlak van Mars is de lage druk die resultaten van het ontbreken van een substantiële atmosfeer op de planeet maakt vloeibaar water onmogelijk. Maar wetenschappers hebben lang gedacht dat er water onder het oppervlak van Mars zou kunnen zitten, misschien een overblijfsel van toen de planeet miljarden jaren geleden zeeën en meren had. Als dergelijke reservoirs bestaan, kunnen ze potentiële leefgebieden zijn voor het leven op Mars. Op aarde kan het leven overleven in subglaciale meren op plaatsen zoals Antarctica.
Maar de hoeveelheid zout die aanwezig is, kan problemen opleveren. Er wordt gedacht dat alle ondergrondse meren op Mars een redelijk hoog zoutgehalte moeten hebben om het water vloeibaar te houden. Hoewel er zo ver onder het oppervlak misschien een kleine hoeveelheid warmte uit het binnenste van Mars komt, zou dit alleen niet voldoende zijn om het ijs in water te smelten. “Vanuit thermisch oogpunt moet het zout zijn”, zegt Pettinelli.
Meren met een zoutgehalte van ongeveer 5 keer dat van zeewater kunnen leven ondersteunen, maar naarmate de concentratie 20 nadert keer dat van zeewater, is er geen leven meer, zegt John Priscu, een milieuwetenschapper aan de Montana State University in Bozeman.
“Er is niet veel actief leven in deze zilte poelen op Antarctica”, zegt Priscu , wiens groep microbiologie bestudeert in ijzige omgevingen. “Ze zijn gewoon gebeitst. En dat zou het geval kunnen zijn.”
Verwarmd debat
Over de aanwezigheid van de meren van Mars zelf wordt ook nog steeds gedebatteerd. Na de ontdekking van 2018 stelden onderzoekers zorgen zoals het ontbreken van een geschikte warmtebron om het ijs in water te veranderen. En hoewel de laatste bevinding de waarneming van 2018 ondersteunt en veel meer gegevens bevat, is niet iedereen ervan overtuigd dat de geïdentificeerde regios vloeibaar water zijn.
“Als het heldere materiaal echt vloeibaar water is, denk ik dat het waarschijnlijker is dat het een soort modder of modder vertegenwoordigt”, zegt Mike Sori, een planetaire geofysicus aan de Purdue University in West Lafayette, Indiana.
Jack Holt, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Arizona in Tucson, zegt dat hoewel hij denkt dat de laatste gegevens prima zijn, hij niet zeker is van de interpretatie. “Ik denk niet dat er meren zijn”, zegt Holt, die deel uitmaakt van het wetenschapsteam voor de Mars Shallow Radar-sounder (SHARAD) op NASAs Mars Reconnaissance Orbiter. ijskap. ”
Een Chinese missie die onderweg is naar Mars, biedt misschien een manier om de claims te controleren.De Tianwen-1-missie zal in februari 2021 in een baan om de aarde komen, en naast het inzetten van een rover op het oppervlak, zal de orbiter een reeks wetenschappelijke instrumenten dragen. Deze omvatten radarapparatuur die zou kunnen worden gebruikt om soortgelijke waarnemingen te doen. “De mogelijkheden zijn vergelijkbaar met MARSIS en SHARAD”, zegt David Flannery van de Queensland University of Technology in Brisbane, Australië.
Voorlopig blijft het vooruitzicht dat deze meren overblijfselen zijn van het natte verleden van Mars een opwindende mogelijkheid. “Misschien was er veel water op Mars”, zegt Pettinelli. “En als er water was, was er de mogelijkheid van leven.”