Eine der tiefgreifendsten Ähnlichkeiten zwischen Erde und Mars, die sie zu einem beliebten Ziel für Forschung und Erforschung macht, ist das Vorhandensein von Wassereis auf ihrer Oberfläche (hauptsächlich in Form ihrer polaren Eiskappen). Aber vielleicht noch interessanter ist die Präsenz von Gletschern unter der Oberfläche, über die Wissenschaftler schon lange vor ihrer Bestätigung spekuliert haben.
Diese unterirdischen Wasservorräte könnten uns viel über die Geschichte des Mars erzählen und könnten sogar eine unschätzbare Ressource sein, wenn sich Menschen jemals entscheiden, den Mars eines Tages zu ihrer Heimat zu machen. nach a Kürzlich durchgeführte Studie von zwei Wissenschaftlern der Universitäten von Texas in Austin und Arizona, gibt es auch Eisschichten unter der nördlichen polaren Eiskappe, die das größte Wasserreservoir der Erde sein könnten.
Die Ergebnisse waren Gegenstand einer Studie, die kürzlich in . veröffentlicht wurde Geophysikalische Forschungsbriefe . Die Studie wurde von Stefano Nerozzi geleitet, einem Doktoranden der University of Texas at Austin Institut für Geophysik (UTIG) und wurde von Professor Jack Holt von der University of Arizona unterstützt Mond- und Planetenlabor (LPL).
Eine Ansicht des Mars, die die nördliche polare Eiskappe des Planeten zeigt. Bildnachweis: ISRO/ISSDC/Emily Lakdawalla
Nerozzi und Prof. Holt stützten sich für ihre Studie auf Daten der Flaches Radar (SHARAD) Instrument an Bord der Mars-Aufklärungsorbiter ‘s (MRO) – das mit Radarwellen bis zu 2,4 km (1,5 mi) unter die Oberfläche eindringen kann. Was sie berichteten, war die Entdeckung mehrerer Sand- und Eisschichten etwa 1,6 km (1 Meilen) unter dem Nordpol des Mars.
Diese Schichten bestehen an einigen Stellen zu 90 % aus Wasser und sind vermutlich die Überreste alter polarer Eisschilde. Wenn es geschmolzen ist, geben die Forscher an, dass sie einen globalen Ozean mit einer Tiefe von mindestens 1,5 Metern (5 Fuß) schaffen würden. Wie Nerozzi in a . erklärte UT-Nachrichten Pressemitteilung war dieser Fund ziemlich überraschend. „Wir hatten nicht erwartet, hier so viel Wassereis zu finden“, sagte er. „Das macht es wahrscheinlich nach den polaren Eiskappen zum drittgrößten Wasserreservoir auf dem Mars.“
Die Ergebnisse wurden durch eine separate Studie (an der Nerozzi Co-Autor war) bestätigt, die von Forschern der Johns Hopkins University geleitet wurde und auch in der Geophysikalische Forschungsbriefe . Für diese Studie stützte sich das Team auf Schwerkraftdaten, um die Dichte des Gebiets unter der polaren Eiskappe einzuschränken. Aus den Messwerten geringer Dichte schätzten sie, dass die Schichten Eis und Sand insgesamt zu mehr als 50 % aus Wasser bestehen.
Diese Entdeckung ist ein Segen für Wissenschaftler, da diese Schichten im Wesentlichen eine Aufzeichnung des vergangenen Klimawandels sind und ihre Analyse einige sehr interessante Dinge über die Geschichte des Planeten aufdecken könnte. Kurz gesagt, die Geometrie und Zusammensetzung dieser Schichten könnte Wissenschaftlern helfen festzustellen, ob das Marsklima jemals für Leben günstig war.
Ein zusammengesetztes Bild, das abwechselnde Eis- und Sandschichten in einem Bereich zeigt, in dem sie auf der Marsoberfläche exponiert sind, aufgenommen mit der HiRISE-Kamera des MRO. Bildnachweis: NASA/JPL/University of Arizona
Wie all das Wasser dorthin gelangt ist, vermuten die Autoren, dass es während der vergangenen Erwärmungs- und Abkühlungsperioden auf dem Mars entstanden ist. Wissenschaftler wissen seit einiger Zeit, dass auf dem Mars Gletscherereignisse stattfinden, die durch Variationen in der Umlaufbahn und Neigung des Planeten (ähnlich wie auf der Erde) angetrieben werden. Über Zeiträume von etwa 50.000 Jahren neigt sich der Mars mehr zur Sonne, bevor er allmählich in eine aufrechte Position zurückkehrt.
Wenn der Mars aufrechter steht, erwärmt sich die äquatoriale Region, während sich die nördliche Polarregion abkühlt, wodurch die Eiskappen vorrücken. Wenn sich der Planet zur Sonne neigt, erwärmt sich die Polarregion und die Eiskappen schmelzen. In dieser Zeit werden die Überreste der Eiskappen mit Sand bedeckt, der sie historisch vor der Sonneneinstrahlung und der Ausbreitung in die Atmosphäre geschützt hat.
Prof. Holt, der 19 Jahre lang Forschungsprofessor am UTIG war, bevor er 2018 an die University of Arizona kam, ist seit der Ankunft des MRO auf dem Mars im Jahr 2006 Co-Forscher des SHARAD-Wissenschaftsteams. MRO konnte auch das Vorhandensein von unterirdischen Gletschern in den mittleren Breiten des Mars bestätigen. Wie er sagte, verdoppelt dieser jüngste Fund effektiv die Menge an Wassereis, von der bekannt ist, dass sie auf dem Mars existiert:
„Überraschenderweise ist das Gesamtvolumen des in diesen vergrabenen polaren Ablagerungen eingeschlossenen Wassers ungefähr gleich dem des gesamten Wassereises, von dem bekannt ist, dass es in Gletschern und vergrabenen Eisschichten in niedrigeren Breiten auf dem Mars existiert, und sie sind ungefähr gleich alt.“
Der Südpol auf dem Mars. Bild: NASA.
Früher dachten Wissenschaftler, dass die alten Eiskappen verloren gingen, aber diese Studie zeigt, dass der nördliche Eisschild unter der Oberfläche des Planeten überlebt hat, angeordnet als abwechselnde Bänder aus Eis und Sand. Diese Studie widerspricht nicht nur dieser Annahme, sondern liefert auch neue und wichtige Erkenntnisse über den Austausch von Wassereis zwischen den Polen des Mars und den mittleren Breiten.
Eine weitere spannende Möglichkeit ist die Art und Weise, wie die Untersuchung dieser Gletscher helfen könnte, festzustellen, ob der Mars jemals bewohnbar war. Wie Nerozzi erklärte:
„Wenn Sie flüssiges Wasser auf dem Mars haben wollen, ist es wichtig zu verstehen, wie viel Wasser weltweit im Vergleich zu den Polen verfügbar war. Sie können alle richtigen Lebensbedingungen haben, aber wenn das meiste Wasser an den Polen eingeschlossen ist, wird es schwierig, in Äquatornähe ausreichende Mengen an flüssigem Wasser zu haben.“
Dank einer wachsenden Zahl von Robotermissionen, die zum Mars geschickt wurden, ist unser Wissen über den Planeten sprunghaft gewachsen. Und mit jeder neuen Entdeckung wird die Notwendigkeit weiterer Erkundungen offensichtlich. Eines Tages könnten wir diese Bemühungen verstärken, indem wir menschliche Astronauten dorthin entsenden, was sogar den Weg für eine menschliche Besiedlung ebnen könnte.
Und wenn diese Leute ankommen, wird das Vorhandensein von unterirdischen Gletschern eine wichtige Rolle spielenihrBemühungen.
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