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Bilder der jüngsten Einschlagskrater, die mit der HiRISE-Kamera auf dem Mars Reconnaissance Orbiter aufgenommen wurden, haben unterirdisches Wassereis auf halbem Weg zwischen dem Nordpol und dem Äquator auf dem Mars enthüllt. Während der Phoenix-Lander an der Landestelle in der Nähe des Nordpols unterirdisches Eis abbildete, wo die oberste Bodenschicht aufgebrochen worden war, sind diese neuen Bilder – die in schneller Folge aufgenommen wurden und erkennen, wie das Eis wegsublimiert – die ersten, die Beweise für Wassereis zeigen in viel niedrigeren Breiten. Überraschenderweise kann das weiße Eis aus 99 Prozent reinem Wasser hergestellt werden.
„Wir wussten, dass es in hohen Breiten des Mars unter der Oberfläche Eis gibt, aber wir stellen fest, dass es sich viel näher am Äquator erstreckt, als man aufgrund des heutigen Marsklimas vermuten würde“, sagte Shane Byrne von der University of Arizona, ein Mitglied des High Resolution Imaging Science Experiment oder HiRISE-Kamera.
„Die andere überraschende Entdeckung ist, dass das am Boden dieser Meteoriten-Einschlagskrater freiliegende Eis so rein ist“, sagte Byrne. „Vorher dachte man, dass sich Eis unter der Oberfläche zwischen Bodenkörnern ansammelt, sodass sich eine Mischung aus Schmutz und Eis von 50 zu 50 ergeben würde. Wenn man bedenkt, wie lange es dauerte, bis das Eis aus dem Blickfeld verschwunden war, konnten wir herausfinden, dass die Mischung etwa ein Prozent Schmutz und 99 Prozent Eis ist.“
Wissenschaftler verwendeten mehrere Instrumente im MRO, um eine Reihe von Bildern zu machen und hochreines, helles Eis zu entdecken und zu bestätigen, das in neuen Kratern mit einer Tiefe von 1,5 Fuß bis 2,40 m an fünf verschiedenen Marsstandorten freigelegt wurde.
Frühere und spätere HiRISE-Bilder eines frischen Meteoritenkraters mit 12 Metern Durchmesser in Arcadia Planitia auf dem Mars zeigen, wie das am Krater ausgegrabene Wasser mit der Zeit verblasste. Die Bilder mit jeweils 35 Metern Durchmesser wurden im November 2008 und Januar 2009 aufgenommen. Quelle: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
Die Bilder hier wurden von der Region Arcadia Planitia aufgenommen, die sich nordwestlich der Region Tharsis im nördlichen Tiefland auf 40-60° Nord und 150-180° West befindet. Die Vorher- und Nachher-Bilder von HiRISE zeigen einen 12 Meter oder 40 Fuß frischen Meteoritenkrater und zeigen, wie das am Krater ausgegrabene Wasser mit der Zeit verblasste. Die Bilder mit jeweils 35 Metern Durchmesser wurden im November 2008 und Januar 2009 aufgenommen.
Die Entdeckung dieser „weißen“ Einschlagskrater begann im August 2008. Das Context-Kamerateam des Orbiters untersuchte ihre Bilder auf dunkle Flecken oder andere Veränderungen, die in früheren Bildern desselben Gebiets nicht sichtbar waren. Meteoriten hinterlassen normalerweise dunkle Spuren, wenn sie auf staubbedecktes Marsgelände treffen.
Das HiRISE-Team folgte im September 2008 mit hochauflösenden Bildern der dunklen Flecken.
„Wir haben etwas sehr Ungewöhnliches gesehen, als wir den ersten dieser Einschlagskrater verfolgt haben“, sagte Byrne, „und das war dieses hellblaue Material, das aus dem Boden des Kraters ragte. Es sah sehr nach Wassereis aus. Und tatsächlich, als wir anfingen, dieses Material zu überwachen, verblasste es, wie man es von Wassereis erwarten würde, weil Wassereis auf der Marsoberfläche instabil ist und sich in der Atmosphäre direkt in Wasserdampf verwandelt.“
Ein paar Tage später, im September 2008, nutzte das „CRISM“-Team des Orbiters sein Compact Reconnaissance Imaging Spektrometer für den Mars und erhielt die spektrale Signatur von Wassereis, das in einem der Einschlagskrater freigelegt wurde, was die Entdeckung weiter festigte.
Die HiRISE-Kamera auf dem Mars Reconnaissance Orbiter der NASA hat am 1. November 2008 dieses Bild eines neuen Meteoriten-Einschlagskraters mit einem Durchmesser von 8 Metern (26 Fuß) in der topographisch flachen, dunklen Ebene innerhalb von Vastitas Borealis, Mars, aufgenommen. Der Krater war gemacht irgendwann nach dem 26. Januar 2008. Helles Wassereis wurde durch den Krater ausgegraben und umgibt ihn jetzt. Dieses gesamte Bild ist 50 Meter (164 Fuß) breit. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
„All dies musste sehr schnell passieren, denn 200 Tage nachdem wir das Eis zum ersten Mal gesehen hatten, war es weg, es hatte die Farbe von Schmutz“, sagte Byrne. „Wenn wir nur wenige Monate später HiRISE-Bilder gemacht hätten, wäre uns nichts Ungewöhnliches aufgefallen. Diese Entdeckung wäre einfach an uns vorbeigegangen.“
Wie weit sich Wassereis in Richtung Äquator erstreckt, hängt weitgehend davon ab, wie viel Wasser in der Marsatmosphäre in der jüngeren Vergangenheit verfügbar war, sagte Byrne: „Das Eis ist ein Relikt eines feuchteren Klimas vor nicht allzu langer Zeit, vielleicht erst vor einigen tausend Jahren vor.'
Diese Karte zeigt fünf Orte, an denen frische Einschlagskrater Wassereis direkt unter der Oberfläche des Mars (Standorte 1 bis 5) und den Landeplatz Viking Lander 2 (VL2) ausgegraben haben, im Kontext einer Farbcodierung, um die geschätzte Tiefe bis zum Eis anzuzeigen. Bildquelle: NASA/JPL/University of Arizona
Während Phoenixs Entdeckung von unterirdischem Eis nicht völlig unerwartet war, war es unerwartet, hochreines Eis weit näher am Äquator aufgrund zufälliger Meteoriteneinschläge zu finden, sagte er.
Es gibt mehrere Theorien darüber, wie sich eine Schicht aus solch reinem Eis unter der Marsoberfläche gebildet haben könnte. Byrne sagt, dass eine der vielversprechendsten Ideen darin besteht, dass sich dieses Eis auf dem Mars auf die gleiche Weise gebildet hat, wie sich unter der Erdoberfläche reine Eislinsen bilden.
„Dort hat man sehr dünne Filme aus flüssigem Wasser um Eiskörner und Bodenkörner und sie wandern umher, um klare Eislinsen auf dem Eistisch zu bilden, selbst bei Temperaturen weit unter Null. Dieser Prozess wird auf der Erde als „Frosthieb“ bezeichnet und wird an den meisten Orten als lästig angesehen, weil er Straßen aufbricht, Wände kippt und Fundamente von Häusern zerstört.
„Aber auf dem Mars wäre es von großem Interesse, wenn wir im heutigen Klima einen Prozess entdecken könnten, an dem flüssiges Wasser beteiligt ist, und zwar nicht nur in einigen der wärmsten Gebiete des Planeten, sondern in einigen der kältesten Gebiete des Planeten in den hohen Breitengraden.“ Regionen“, sagte Byrne.
Quelle: EurekAlert
