Schlechte Nachrichten. Diese unterirdischen Seen auf dem Mars? Sie sind wahrscheinlich nur gefrorener Ton
Wenn Sie 2018 einen Eisfisch-Ausflug zum Mars-Südpol und seinen unterirdischen Seen planten, die vom Radar beobachtet wurden, packen Sie noch nicht Ihren Parka oder Ihre Eisschnecke ein. In einem Forschungsbrief veröffentlicht Anfang dieses Monats in Geophysikalische Forschungsbriefe von I. B. Schmied et al., es scheint, dass die Mars-Seen nichts anderes als Smektit sind, also eine Art Ton. Sollten die Ergebnisse des Papiers mit dem TitelEine solide Interpretation heller Radarreflektoren unter dem Südpolareis des Mars(ein solider Titel, wenn Sie mich fragen), sich als richtig erweisen, wäre es ein erheblicher Rückschlag für diejenigen, die hoffen, Leben auf dem roten Planeten zu finden. Warum waren diese vermeintlichen Seen für die Suche nach Leben auf dem Mars so wichtig? Wie wurden sie überhaupt entdeckt? Warum sind unsere Träume vom Eisfischen auf dem Mars zu Staub (oder richtiger: Lehm) geworden?
Im Jahr 2018 wurde die Europäische Weltraumorganisation (ESA) angekündigt, dass es Mars Express-Orbiter hatte entdeckte Beweise für Flüssigwasserseen unter der Oberfläche des Mars-Südpols. Verständlicherweise stärkte die Entdeckung die Hoffnung, extremophile Organismen zu finden, die im eisigen Wasser überleben, ähnlich wie Bakterien, die unter 4 Kilometer Eis im Wostok-See in der Antarktis überleben.
Der Vostok-See, ungefähr so groß wie der Ontario-See, ist in der Antarktis unter mehreren Kilometern Eis begraben, aber es wurde gefunden, dass er Leben unterstützt. Bildnachweis: Nicolle Rager-Fuller / NSF
Wie der Mars hatte die Antarktis eine warme und feuchte Vergangenheit. Als geologische und tektonische Prozesse den großen Kontinent zum Südpol wanderten, erlebte er eine extreme Vereisung. Mikroben haben sich an den radikalen Klimawandel angepasst und schließlich das Ökosystem hervorgebracht, das dort heute gedeiht. Während die Vereisung der Antarktis durch die tektonische Wirkung der Kontinentalverschiebung angetrieben wurde, war der Klimawandel auf dem Mars global und wahrscheinlich auf den Verlust der Atmosphäre durch die Erosion durch den Sonnenwind zurückzuführen. Es ist nicht unvernünftig, sich vorzustellen, dass sich Mikroben an diesen extremen Klimawandel anpassen und sich hartnäckig an das Leben in unterirdischen Seen an den Marspolen klammern.
Computergeneriertes Bild, das den Mars Express der ESA im Orbit über der Marsoberfläche zeigt. Das MARSIS-Instrument auf Mars Express zeigte 2018 bekanntlich Hinweise auf unterirdische Seen in der südlichen Polarregion des Mars. Quelle: NASA/JPL/Corby Waste
Mars Express verwendet Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding Instrument oder MARSIS. Das Radar wurde gepulst und sorgfältig vermessen, was Reflektivitätsdaten für die Oberfläche und darunter bis zu einer Tiefe von 1,5 Kilometern enthüllte. Ein außergewöhnlich heller Bereich mit einer Breite von etwa 20 Kilometern entsprach dem, was man erwarten würde, wenn eine große Flüssigkeitsmenge vorhanden wäre.
Die Autoren des kürzlich erschienenen Artikels, der die Gültigkeit der Behauptungen von Marsseen bestreitet, werfen einige Fragen auf, die nicht allein durch die Radarreflexion beantwortet werden können. Sie behaupten, dass die erforderlichen Mengen an Salz und Wärme, die zum Erhalt des vermeintlichen Sees benötigt werden, nicht plausibel sind. Der Mars ist zu kalt, und obwohl es Salz auf dem Planeten gibt, ist kein Mechanismus bekannt, der es auf den Salzgehalt konzentrieren würde, der für das Fortbestehen von flüssigem Wasser erforderlich ist. Sie schätzen auch, dass der lokale geothermische Fluss (wäre Mars-thermischer Fluss ein passenderer Begriff sein?) ein Sechstel beträgt, das auch benötigt wird, um die Flüssigkeit zu halten.
Der Südpol des Mars aus Sicht von Mars Express. Kredit ESA/DLR/FU Berlin
In der Wissenschaft, insbesondere wenn es um die Identifizierung möglicher Biome für außerirdisches Leben geht, ist es entscheidend, die einfachste Erklärung für eine Beobachtung zu finden. Die Autoren gehen davon aus, dass ein besonders reflektierender Ton namens Smektit, der auf dem Mars reichlich vorhanden ist, der wahrscheinlichere Schuldige für die von MARSIS angezeigten Radarergebnisse ist, als dass ein Teil des Südpols stark anomale Salzgehalte und Erwärmungswerte aufweist.
Ironischerweise wird angenommen, dass die Bildung des Smektits durch verschiedene Verwitterungsprozesse entstanden ist, an denen Grundwasser, hydrothermale Systeme oder Oberflächengewässer beteiligt sind. Der Ton enthält wahrscheinlich auch Wasser, aber kritischerweise gefroren und in der Schicht aus extrem kaltem Smektit verteilt. Das Mineral kommt auf dem Mars häufig vor und wurde sogar vom Curiosity-Rover entdeckt!
Dies ist nicht das erste Mal in der Geschichte des Mars (oder eher in der Geschichte der irdischen Beobachtung des Mars), dass sich herausstellt, dass ein verlockendes Merkmal nicht vorhanden ist. Bekanntermaßen beobachteten Beobachter des späten 19. und frühen 20. Jahrhunderts wie Giovanni Schiaparelli und Percival Lowell sogenannte Kanäle auf der Oberfläche des Planeten. Diese wurden als Ingenieurswerke vorgestellt, die von einer Zivilisation hochentwickelter marsianischer Lebensformen gebaut wurden. Der weit verbreitete Glaube an das Leben auf dem Mars aus dieser Zeit inspirierte unzählige Science-Fiction-Werke, darunter das Werk von HG WellsDer Krieg der Welten.
Illustrationen von Percival Lowell, die vermeintliche Kanäle auf dem Mars zeigen. Später stellte sich heraus, dass diese Merkmale optische Täuschungen waren und auf dem Planeten nicht vorhanden sind. Bildnachweis: Percival Lowell
Während es leicht ist, sich von der Aufregung mitreißen zu lassen, sich außerirdische Zivilisationen oder sogar nur unterirdische Seen auf dem Mars vorzustellen, ist es wichtig, bei unseren Erforschungen des Sonnensystems gute Wissenschaft zu betreiben. Die Entdeckung des Mars, wie er wirklich ist, ist in Wirklichkeit eine außergewöhnliche Leistung und unsere Ergebnisse informieren uns über die Natur des Sonnensystems. Obwohl wir unsere Hoffnungen auf flüssiges Wasser zunichte gemacht haben, ist es nicht zu unterschätzen, wie außergewöhnlich Mars Express ist, und die unglaubliche Raffinesse, die erforderlich ist, um die Daten zu analysieren, die das Team in diesem kürzlich veröffentlichten Artikel präsentiert, ist nicht von dieser Welt.
Leitbild: Von Mars Express bereitgestellte Radarbilder, die einen vermeintlichen flüssigen Wasserkörper im Untergrund zeigen. Es wird jetzt angenommen, dass es sich um eine mineralische Schicht aus Smektit-Ton handelt. Kreditkontextkarte: NASA/Viking; THEMIS-Hintergrund: NASA/JPL-Caltech/Arizona State University; MARSIS-Daten: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Rom; R. Orosei et al. 2018
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