Mars ist eine kalte, trockene Wüste, aber eine neue Studie liefert verlockende Beweise für flüssiges Wasser tief unter seiner Oberfläche. Wenn es existiert, kann dieses Marsgrundwasser die seltsamen dunklen Streifen in Marskratern und -schluchten verursachen.
Die langen, dünnen dunklen Streifen an den steilen Wänden dieses Mars-Kraters werden von Wissenschaftlern als "wiederkehrende Hanglinien" bezeichnet. Neue Untersuchungen legen nahe, dass sie aus dem tiefen Grundwasser stammen. Eine Sammlung weiterer Bilder finden Sie auf der HiRISE-Website. Bild über Mars Reconnaissance Orbiter / NASA / JPL / Universität von Arizona / Lujendra Ojha et al./Geophysical Research Letters.
Moderne Beobachtungen des Mars - aus Jahrzehnten der Erforschung von Raumfahrzeugen - zeigen, dass seine Oberfläche heute sehr trocken ist, obwohl der Mars Eis an seinen Polen und unter seiner Oberfläche hat. Es ist jedoch weitverbreitet, dass Mars einmal eine hatte Menge von Wasser, einschließlich Flüssen, Seen und vielleicht sogar Ozeanen. Jetzt haben Wissenschaftler des USC Arid Climates und des Water Research Centers vorläufige Beweise dafür vorgelegt flüssiges Wasser auf dem Mars - Grundwassertaschen tief unter der Oberfläche in äquatornahen Regionen des Planeten. Die Peer-Review-Studie wurde am 28. März 2019 in veröffentlicht Natur Geowissenschaften.
Das neue Papier legt nahe, dass tiefes Grundwasser die Ursache für die ungewöhnlichen und mysteriösen langen, dunklen Streifen sein könnte - von Wissenschaftlern als wiederkehrende Hanglinien bezeichnet -, die an steilen Hängen einiger Mars-Krater und Schluchten zu sehen sind. Einige Wissenschaftler glauben, dass sie durch kleine, kurze Flüsse von Salzwasser erzeugt werden. Die wiederkehrenden Hanglinien sind keine dauerhaften Merkmale. Sie treten in der Regel in wärmeren Sommermonaten in oder in der Nähe von Äquatorregionen auf und verblassen dann wieder, wenn es kälter ist. Es wurde beobachtet, dass sie in mehreren Jahren an denselben Orten wieder auftreten, daher der Name.
Recurring Slope Lineae (RSL) an den Wänden des Newton Crater, aufgenommen vom Mars Reconnaissance Orbiter am 30. Mai 2011. Bild über NASA / JPL-Caltech / University of Arizona.
Die Studie legt nahe, dass wiederkehrende Hanglinien in diesen Regionen durch tiefes Grundwasser erzeugt werden, das durch tektonische und stoßbedingte Brüche im Boden an die Oberfläche gelangt. Andere Hypothesen besagten, dass diese Merkmale durch schmelzenden Schnee, flache unterirdische Wasserflüsse näher an der Oberfläche, Zerfließen oder trockene Sand- / Staubströme verursacht werden könnten. Nach Angaben des USC-Forschungswissenschaftlers Essam Heggy:
Wir schlagen vor, dass dies möglicherweise nicht wahr ist. Wir schlagen eine alternative Hypothese vor, wonach sie aus einer unter Druck stehenden Grundwasserquelle stammen, die an der Oberfläche entlang von Bodenrissen nach oben wandert.
Die Idee ist, dass Risse in der Oberfläche einiger Krater Wasserquellen oder Grundwasserleiter tief unter der Oberfläche - möglicherweise ab etwa 750 Metern - durch Druck an die Oberfläche steigen lassen. Dieses Wasser tritt dann auf die Oberfläche aus und erzeugt die scharfen und ausgeprägten linearen Merkmale, die an den Wänden einiger Krater und Canyons zu finden sind, darunter Valles Marineris, der Grand Canyon des Mars.
Wie auch Co-Autor Abotalib Zaki feststellte:
Die Erfahrungen, die wir aus unserer Forschung in der Wüstenhydrologie gewonnen haben, waren der Grundstein für diese Schlussfolgerung. Wir haben die gleichen Mechanismen in der nordafrikanischen Sahara und auf der arabischen Halbinsel gesehen, und es hat uns geholfen, den gleichen Mechanismus auf dem Mars zu erforschen.
Die mysteriösen wiederkehrenden Hanglinien auf dem Mars neigen dazu, sich in den äquatorialen Regionen des Planeten zu sammeln, in denen die Temperaturen am wärmsten sind. Sie verschwinden wieder, wenn das Wetter abkühlt. Bild über Alfred S. McEwen et al./Nature GeoScience.
Im Jahr 2018 gaben Forscher der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) bekannt, dass sie weitere Beweise für flüssiges Wasser hatten: die vorläufige Entdeckung eines großen unterirdischen Sees in der Nähe der Südpolkappe des Mars. Der Mars Express-Orbiter der ESA nutzte das Bodenradar (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding Instrument, MARSIS), um den vermuteten See unter mehreren Eis- und Staubschichten zu erkennen. Die Eisablagerung erstreckt sich über 1,5 km. Unterhalb dieser Ablagerung zeigten Radarbilder einen hellen Fleck innerhalb einer 20 km breiten Region - ein Hinweis auf Flüssigkeit Wasser, nicht nur Eis. Aus dem Papier:
Das Vorhandensein von flüssigem Wasser am Boden der Mars-Polkappen wurde lange vermutet, aber nicht beobachtet. Wir haben die Planum Australe-Region mit dem MARSIS-Instrument, einem Niederfrequenzradar auf dem Mars Express-Raumschiff, vermessen. Radarprofile, die zwischen Mai 2012 und Dezember 2015 gesammelt wurden, enthalten Hinweise auf flüssiges Wasser, das unter dem Eis der South Polar Layered Deposits eingeschlossen ist. Anomal helle Untergrundreflexionen sind in einer gut definierten, 20 Kilometer breiten Zone zu erkennen, die bei 193 ° O und 81 ° S zentriert ist und von viel weniger reflektierenden Bereichen umgeben ist. Die quantitative Analyse der Radarsignale zeigt, dass dieses helle Merkmal das von wasserführenden Materialien aufweist.
Wir interpretieren dieses Merkmal als einen stabilen Körper aus flüssigem Wasser auf dem Mars.
Ähnliche Seen wurden unter dickem Eis an den Polen der Erde gefunden, wie der Wostoksee in der Antarktis.
Erster Flüssigwassersee auf dem Mars entdeckt? Das helle horizontale Merkmal in diesem Bild repräsentiert die eisige Oberfläche des Mars. Die südpolaren Schichtablagerungen - Eis- und Staubschichten - sind bis zu einer Tiefe von 1,5 km zu sehen. Darunter befindet sich eine Basisschicht, die in einigen Bereichen noch heller als die blau hervorgehobenen Oberflächenreflexionen ist. Die Analyse der reflektierten Signale lässt auf flüssiges Wasser schließen. Bild über ESA / NASA / JPL / ASI / Univ. Rom; R. Orosei et al. 2018.
Grundwasser auf dem Mars finden heute würde Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, wie sich der Mars über Milliarden von Jahren entwickelt hat und wie ähnlich diese Entwicklung der Erde war, wie von Heggy erklärt:
Wenn wir verstehen, wie sich das Grundwasser auf dem Mars gebildet hat, wo es sich heute befindet und wie es sich bewegt, können wir Unklarheiten in Bezug auf die Entwicklung der klimatischen Bedingungen auf dem Mars in den letzten drei Milliarden Jahren begrenzen und wie diese Bedingungen dieses Grundwassersystem gebildet haben. Es hilft uns, die Ähnlichkeiten zu unserem eigenen Planeten zu verstehen und wenn wir die gleiche Klimaentwicklung und den gleichen Weg wie der Mars durchlaufen. Das Verständnis der Marsentwicklung ist entscheidend für das Verständnis der langfristigen Entwicklung unserer eigenen Erde, und das Grundwasser ist ein Schlüsselelement in diesem Prozess.
Das Grundwasser ist ein starker Beweis für die Ähnlichkeit zwischen Mars und Erde in der Vergangenheit - es deutet darauf hin, dass sie sich in gewissem Maße ähnlich entwickelt haben.
Eine solche Tiefe erfordert, dass wir mehr Tiefenerkundungstechniken in Betracht ziehen, um nach der Quelle dieses Grundwassers zu suchen, als nach flachen Wasserquellen.
Ort des vorherigen unterirdischen Sees in der Nähe des Südpols des Mars (blauer Fleck auf dem Platz), der 2018 von Mars Express entdeckt wurde. Aufnahme über das USGS AstrogeologyScience Center / Arizona State University / INAF.
Es ist aufregend, einen aktuellen Untergrund an flüssigem Wasser in der Nähe des Südpols des Mars nachzuweisen, aber es gibt noch weitere solche Seen, die näher am Äquator liegen, wenn sie bestätigt werden können. Sie würden die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass eine Art von Leben - auch wenn es wahrscheinlich nur Mikroben sind - tief unter der Erde auf dem Mars existiert, was angesichts der feindlichen Bedingungen auf der Marsoberfläche ohnehin als der wahrscheinlichste Ort für die Suche angesehen wird. In Bezug auf den Südpolarsee stellte Jeffery Plaut vom kalifornischen Jet Propulsion Laboratory der NASA in Neuer Wissenschaftler Das:
Wenn das Ergebnis bestätigt wird, ist dies das größte bekannte Vorkommen von flüssigem Wasser auf dem Mars. Dies hat zweifellos Auswirkungen auf die Geschichte des Klimas und die Möglichkeit lebenswerter Lebensräume.
Fazit: Hat die kalte Wüstenwelt Mars unterirdische Seen? Wir wissen es immer noch nicht genau, aber diese neue Veröffentlichung von USC liefert - zusätzlich zu der vorherigen Entdeckung des Südpols - weitere Beweise, die zu sagen scheinen: Ja.