Naukowcy od dawna sądzili, że pod nimi może znajdować się woda powierzchni Marsa Źródło: Steve Lee, Univ. Colorado / Jim Bell, Cornell Univ./Mike Wolff, SSI / NASA
Dwa lata temu planetolodzy poinformowali o odkrycie dużego słonowodnego jeziora pod lodem na południowym biegunie Marsa, odkrycie, które spotkało się z podekscytowaniem i pewnym sceptycyzmem. Teraz naukowcy potwierdzili obecność tego jeziora – i znaleźli jeszcze trzy.
Odkrycie, o którym poinformowano 28 września w Nature Astronomy1, zostało dokonane przy użyciu danych radarowych z orbitującego Marsa statku kosmicznego Europejskiej Agencji Kosmicznej o nazwie Mars Express. Następuje po wykryciu pojedynczego jeziora podpowierzchniowego w tym samym regionie w 2018 r. – które, jeśli zostanie potwierdzone, byłoby pierwszym zbiornikiem wody w stanie ciekłym kiedykolwiek wykrytym na Czerwonej Planecie i możliwym siedliskiem życia. Ale to odkrycie opierało się na zaledwie 29 obserwacjach dokonanych w latach 2012-2015, a wielu badaczy twierdzi, że potrzebują więcej dowodów na poparcie tego twierdzenia. W ostatnim badaniu wykorzystano szerszy zbiór danych obejmujący 134 obserwacje od 2012 do 2019 roku.
„Zidentyfikowaliśmy ten sam zbiornik wodny, ale znaleźliśmy również trzy inne zbiorniki wodne wokół głównego” – mówi planetolog Elena Pettinelli z Uniwersytetu Rzymskiego, która jest jednym ze współautorów artykułu. „To złożony system”.
Zespół użył instrumentu radarowego na Mars Express o nazwie Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sondowanie (MARSIS) w celu zbadania południowego regionu polarnego planety. MARSIS wysyła fale radiowe, które odbijają się od warstw materiału na powierzchni planety i pod powierzchnią. Sposób, w jaki sygnał jest odbijany, wskazuje na rodzaj materiału obecnego w określonym miejscu – na przykład skały, lód lub woda. Podobną metodę stosuje się do identyfikacji podpowierzchniowych jezior polodowcowych na Ziemi. Zespół wykrył obszary o wysokim współczynniku odbicia, które, jak mówią, wskazują na zbiorniki wody w stanie ciekłym uwięzione pod ponad kilometrowym lodem marsjańskim.
Jeziora są rozłożone na około 75 000 kilometrów kwadratowych, co stanowi mniej więcej jedną piątą powierzchni wielkość Niemiec. Największe, centralne jezioro ma 30 kilometrów średnicy i jest otoczone przez 3 mniejsze jeziora, każde o szerokości kilku kilometrów.
Słone jeziora
Na powierzchni Marsa niskie ciśnienie, które wynika z braku znacznej atmosfery na planecie, uniemożliwiającej dostęp do wody w stanie ciekłym. Jednak naukowcy od dawna sądzili, że pod powierzchnią Marsa może znajdować się woda, być może pozostałość po tym, jak miliardy lat temu na planecie były morza i jeziora. Jeśli takie zbiorniki istnieją, mogłyby być potencjalnymi siedliskami życia na Marsie. Na Ziemi życie jest w stanie przetrwać w jeziorach podlodowcowych w miejscach takich jak Antarktyda.
Jednak ilość obecnej soli może stwarzać problemy. Uważa się, że wszystkie podziemne jeziora na Marsie muszą mieć dość wysoką zawartość soli, aby woda pozostała płynna. Chociaż tak daleko pod powierzchnią może znajdować się niewielka ilość ciepła z wnętrza Marsa, samo to nie wystarczyłoby do stopienia lodu w wodę. „Z termicznego punktu widzenia musi być słona” – mówi Pettinelli.
Jeziora o zawartości soli około 5 razy większej niż woda morska mogą utrzymywać życie, ale gdy stężenie zbliża się do 20 razy więcej niż woda morska, życie już nie istnieje, mówi John Priscu, naukowiec zajmujący się środowiskiem z Montana State University w Bozeman.
„W tych solankach na Antarktydzie nie ma zbyt wiele aktywnego życia” – mówi Priscu , którego grupa zajmuje się mikrobiologią w środowiskach oblodzonych. „Są po prostu marynowane. I może tak być.”
Gorąca debata
Nadal dyskutowana jest również obecność samych jezior marsjańskich. Po odkryciu w 2018 roku naukowcy podnieśli obawy, takie jak brak odpowiedniego źródła ciepła do zamiany lodu w wodę. I chociaż najnowsze odkrycie potwierdza obserwacje z 2018 roku i obejmuje znacznie więcej danych, nie wszyscy są przekonani, że zidentyfikowane regiony to woda w stanie ciekłym.
„Jeśli jasnym materiałem naprawdę jest woda w stanie ciekłym, myślę, że bardziej prawdopodobne jest, że będzie on przedstawiał jakiś rodzaj brei lub szlamu” – mówi Mike Sori, geofizyk planetarny z Purdue University w West Lafayette w Indianie.
Jack Holt, planetolog z University of Arizona w Tucson, mówi, że chociaż uważa, że najnowsze dane są w porządku, nie jest pewien ich interpretacji. „Nie sądzę, by były jeziora” – mówi Holt, który jest członkiem zespołu naukowego sondy Mars Shallow Radar (SHARAD) na należącym do NASA Mars Reconnaissance Orbiter. „Nie ma wystarczającego przepływu ciepła, aby utrzymać solankę tutaj, nawet pod pokrywa lodowa ”.
Chińska misja w drodze na Marsa może zaoferować jeden ze sposobów sprawdzenia twierdzeń.Misja Tianwen-1 wejdzie na orbitę w lutym 2021 r., A poza rozmieszczeniem łazika na powierzchni orbiter będzie nosił zestaw instrumentów naukowych. Należą do nich sprzęt radarowy, który można wykorzystać do prowadzenia podobnych obserwacji. „Jego możliwości są podobne do MARSIS i SHARAD” – mówi David Flannery z Queensland University of Technology w Brisbane w Australii.
Na razie perspektywa, że te jeziora są pozostałością po mokrej przeszłości Marsa, pozostaje ekscytująca możliwość. „Na Marsie mogło być dużo wody” – mówi Pettinelli. „A jeśli była woda, istniała możliwość życia”.