Wątpliwości co do możliwości istnienia jeziora ciekłej wody pod południową pokrywą lodową Marsa wzbudziły nowe symulacje komputerowe, które sugerują, że ściśle ściśnięte warstwy lodu mogą dawać taki sam współczynnik odbicia radarowego jak woda w stanie ciekłym.
W 2018 roku E.S.A Ekspres Mars Orbiter wykorzystał instrument MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) do sporządzenia mapy obiektu o średnicy 20 kilometrów (12,4 mil). Jezioro ciekłej wody Jest zakopany w 1,5 kilometra (0,93 mili) lodu w obszarze zwanym Planum Australe, na południowej równinie polarnej na Marsie. Podobne dowody pojawiły się później Potencjalnie kilkadziesiąt jeziorNiektóre jednak znajdują się tak blisko powierzchni, że wydaje się niemożliwe, aby istniała tam woda w stanie ciekłym.
To dlatego, że powierzchnia Mars On jest tak zimno I Atmosfera Ciśnienie jest zbyt niskie, aby woda w stanie ciekłym mogła pozostać bardzo blisko powierzchni. Jednakże u podstawy pokrywy lodowej Antarktyki warunki temperaturowe i ciśnieniowe, przy pomocy odrobiny naturalnego środka przeciw zamarzaniu, mogą pozwolić na istnienie słonych jezior.
Powiązany: Woda na Marsie: badania i dowody
Ten środek przeciw zamarzaniu może mieć postać nadchloranu wapnia i magnezu, związku chemicznego znalezionego na Marsie przez NASA. Misja Feniks w 2008 r. Nadchloran magnezu i wapnia po rozpuszczeniu w wodzie obniżą swoje temperatury zamarzania odpowiednio do co najmniej minus 68 stopni Celsjusza i minus 75 stopni Celsjusza (minus 92 stopni Fahrenheita i minus 103 stopni Fahrenheita), czyli bardzo blisko oczekiwanej temperatury 68 poniżej zera. °C (-90°F) u podstawy pokrywy lodowej. Zatem nietrudno wyobrazić sobie połączenie lokalnych warunków temperatury, ciśnienia i stężenia nadchloranów, które umożliwią powstanie na Marsie dużych zbiorników ciekłej wody.
Dalsze dowody na istnienie tych jezior pochodziły z pomiarów zmarszczek lodu na powierzchni; Woda w stanie ciekłym zmniejsza tarcie między pokrywą lodową a skałami pod spodem, umożliwiając szybszy przepływ pokrywy lodowej po warstwie skał. Ten wzrost natężenia przepływu powoduje powstawanie dolin i szczytów na powierzchni lodu, co jest… Dokładnie to, na co patrzył W Planum w Australii.
Pomimo wszystkich tych dowodów wielu członków społeczności planetologów było sceptycznych; Obecność wody w stanie ciekłym na Marsie byłaby niezwykłym odkryciem i wymagałaby nadzwyczajnych dowodów. Teraz zespół naukowców z Cornell University podsycił te wątpliwości nowymi odkryciami, które dostarczają alternatywnego wyjaśnienia echa radarowego.
„Nie mogę powiedzieć, że istnienie wody w stanie ciekłym jest niemożliwe, ale pokazujemy, że istnieją znacznie prostsze sposoby na uzyskanie tych samych obserwacji bez konieczności sięgania tak daleko, przy użyciu mechanizmów i materiałów, o których wiemy, że są już dostępne Tam.” Daniel Lalich z Cornell powiedział w… oświadczenie. Lalic jest głównym autorem nowych badań sugerujących, że skompresowane warstwy lodu mogą wysyłać potężny sygnał radarowy, który wygląda jak echo radarowe od warstwy cieczy.
Duży zbiornik wodny może odbijać radar z powrotem do źródła ze względu na płaskie jezioro itp Grunt Jasne odbicia radarowe, takie jak wykrywane przez MARSIS, prawie na pewno oznaczają obecność wody w stanie ciekłym, podobnej do zbiorników wodnych znajdujących się pod Antarktydą, takich jak Jezioro Wostok. Jednakże planetolodzy muszą uważać, aby nie założyć, że to, co ma zastosowanie na Ziemi, ma zastosowanie również na innych planetach, gdzie warunki nie są takie same.
Grupa Lalica przeprowadziła tysiące symulacji, aby sprawdzić, czy wiele ściśle sprasowanych warstw lodu może naśladować sygnał radarowy jeziora. Każda symulacja różniła się grubością i składem warstw lodu (tj. stopniem ich zabrudzenia). Odkryli, że w wielu przypadkach długo utrzymujące się, ciasno upakowane warstwy lodu rozdrobnione pod ciężarem pokrywy lodowej mogą wytwarzać odbicia radarowe równie jasne jak te wykrywane przez MARSIS.
Sztuka polega na „konstruktywnej interferencji” fal radarowych. Rozdzielczość przestrzenna na MARSIS jest ograniczona i jeśli warstwy lodu będą zbyt cienkie, radar nie będzie w stanie ich rozróżnić. Każda warstwa będzie odbijać część wiązki radaru, a ponieważ warstwy są tak ciasno ściśnięte, echa radarowe nakładają się i łączą, wzmacniając ich moc i sprawiając, że wydają się jaśniejsze.
„Po raz pierwszy mamy hipotezę wyjaśniającą cały zestaw obserwacji pod pokrywą lodową bez konieczności dostarczania niczego wyjątkowego lub dziwnego” – powiedział Lalic. „Ten wynik, w którym otrzymujemy jasne, wszechobecne odbicia, jest dokładnie tym, czego można oczekiwać od interferometrii cienkowarstwowej w radarze”.
Na razie pytanie, czy pod czapą Antarktydy znajduje się słone jezioro, pozostaje bez odpowiedzi, ale Lalic twierdzi, że symulacje dostarczają przynajmniej znacznie prostszego i jego zdaniem bardziej prawdopodobnego wyjaśnienia niż jezioro.
„Pomysł, że woda w stanie ciekłym znajduje się nawet dość blisko powierzchni, był naprawdę ekscytujący” – powiedział Lalic. – Po prostu nie sądzę, żeby go tam było.
Ustalenia zespołu Lalicia opublikowano w czasopiśmie 7 czerwca Postęp nauki.