Dodano: 17 grudzień 2021r.

Sonda wykryła ogromne pokłady wody ukryte pod marsjańskim kanionem Valles Marineris

Obserwacje wykonane z orbity przy pomocy należącej do ESA sondy ExoMars Trace Gas Orbiter sugerują, że pod Valles Marineris, złożonym systemem kanionów leżących nieco na południe od marsjańskiego równika, znajdują się znaczne pokłady wody.

Sonda wykryła ogromne pokłady wody ukryte pod marsjańskim kanionem Valles Marineris

 

Valles Marineris to największy kanion w Układzie Słonecznym. Ma długość około 5 tys. kilometrów, szerokość ok. 200 kilometrów, a jego głębokość miejscami dochodzi nawet do 11 kilometrów. Sonda ExoMars Trace Gas Orbiter, zbudowana przez Europejską Agencję Kosmiczną przy współpracy z rosyjską agencją ROSKOSMOS, odkryła w okolicach kanionu ogromne pokłady wody.

Od dawna wiadomo, że na Czerwonej Planecie znajduje się woda. Jednak jej większość, przynajmniej ta, o której wiemy, leży w zimnych, polarnych regionach planety i ma postać lodu. Na równiku warunki są zbyt ciepłe, aby mógł tworzyć się lód wodny. Nowe badania wskazują jednak, że woda na Marsie znajduje się nie tylko na biegunach planety, ale też w pobliżu równika. Wiemy o tym dzięki instrumentowi FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector), który znajduje się na pokładzie sondy ExoMars Trace Gas Orbiter i który ma za zadanie mierzyć obecność wodoru na powierzchni Czerwonej Planety.

Wyniki i opis badań ukazał się na łamach pisma „Icarus” (DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114805).

Woda w pobliżu marsjańskiego równika

Inne misje marsjańskie poszukiwały już wody na powierzchni – jako lodu pokrywającego ziarna pyłu w glebie lub zamkniętego w minerałach – na niższych szerokościach geograficznych Marsa i znalazły niewielkie ilości. Jednak te badania dotyczyły tylko samej powierzchni planety, a nie tego, co znajduje się pod powierzchnią.

Nowe odkrycie sugeruje, że na głębokości do metra pod powierzchnią, gleba w regionie Valles Marineris jest bogata w wodę. Być może jest ona związana z innymi minerałami albo występuje pod postacią lodu podpowierzchniowego.

- Dzięki Trace Gas Orbiter możemy spojrzeć na głębokość do jednego metra pod powierzchnię gleby i zobaczyć, co naprawdę tam się dzieje. Możemy też, co najważniejsze, zlokalizować bogate w wodę „oazy”, których nie można było wykryć za pomocą innych instrumentów - powiedział Igor Mitrofanow z Instytutu Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk, główny autor nowego badania. - FREND ujawnił obszar z niezwykle dużą ilością wodoru w gigantycznym systemie kanionów Valles Marineris. Zakładając, że wodór, który widzimy, jest związany z cząsteczkami wody, to aż 40 proc. materiału przypowierzchniowego w tym regionie wydaje się być wodą – dodał.

Bogaty w wodę obszar ma wielkość Holandii i pokrywa się z głębokimi dolinami Candor Chaos, które jest częścią systemu kanionów Valles Marineris. Naukowcy uważają ten rejon za obiecujący w dalszych poszukiwaniach wody na Marsie.

FREND

Naukowcy dokonali odkrycia za pomocą instrumentu FREND, który wykrywa neutrony na powierzchni Marsa. - Neutrony powstają, gdy wysokoenergetyczne cząstki znane jako promieniowanie kosmiczne uderzają w Marsa. Suche gleby emitują więcej neutronów niż wilgotne, więc możemy wywnioskować, ile wody jest w glebie, patrząc na neutrony, które emituje – wyjaśnił Aleksiej Małachow z Instytutu Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk.

Rosyjscy naukowcy przeanalizowali dane z instrumentu FREND pozyskane w okresie od maja 2018 r. do lutego 2021 r. - Unikalna technika obserwacyjna FREND zapewnia znacznie wyższą rozdzielczość przestrzenną niż poprzednie pomiary tego typu, umożliwiając nam dostrzeżenie wody, co w przypadku wcześniejszych pomiarów było niemożliwe. Odkryliśmy, że centralna część Valles Marineris jest wypełniona wodą. Jest tam znacznie więcej wody, niż się spodziewaliśmy. Obszar ten jest bardzo podobny do regionów wiecznej zmarzliny na Ziemi, gdzie lód wodny stale utrzymuje się pod suchą glebą ze względu na stale niskie temperatury – dodał Małachow.

Jak już wcześniej wspomniano, sygnał z instrumentu FREND może oznaczać wodę ukrytą pod postacią lodu lub związaną chemicznie z innymi minerałami obecnymi w glebie. Jednak inne badania wskazują, że minerały obserwowane w tej części Marsa zazwyczaj zawierają tylko kilka procent wody, znacznie mniej niż wynika z nowych obserwacji. - Ogólnie uważamy, że ta woda najprawdopodobniej istnieje w postaci lodu – podkreślił Małachow.

Skąd ta woda?

W analizowanym regionie Marsa, lód wodny zwykle odparowuje z powodu warunków cieplnych i ciśnienia panującego w pobliżu równika. To samo dotyczy wody związanej chemicznie z minerałami w glebie. Dlatego rosyjscy badacze sądzą, że w okolicy Valles Marineris musi istnieć jakaś specjalna, jeszcze niejasna mieszanka odpowiednich warunków, które mogą zatrzymać wodę. Inne wyjaśnienie jest takie, że woda w jakiś sposób jest uzupełniana.

- To niesamowite odkrycie, ale potrzebujemy więcej obserwacji, aby mieć pewność, z jaką formą wody mamy do czynienia – stwierdził Håkan Svedhem z ESA, współautor publikacji. - Odkrycie pokazuje niezrównane możliwości instrumentów sondy ExoMars Trace Gas Orbiter w umożliwianiu nam oceny warunków pod powierzchnią Marsa i ujawnia duży, niezbyt głęboki, łatwy do wykorzystania zbiornik wodny w tym regionie – dodał.

Potrzebne będą dalsze badania, aby dokładnie ustalić, jakie warunki panują na obszarze Valles Marineris. Należy także potwierdzić, jaką postać ta woda przybiera. Porównanie nowo odkrytych rezerwuarów wody na Marsie do tych znanych z wiecznej zmarzliny na Ziemi sugeruje, że tak jak na naszej planecie, mogą one zawierać cząsteczki organiczne lub nawet zamrożone przykłady życia mikrobiologicznego, jeśli jakieś tam kiedykolwiek istniało.

Ponieważ większość przyszłych misji na Marsa planuje lądowanie na niższych szerokościach geograficznych, zlokalizowanie takiego zbiornika wodnego jest ekscytującą perspektywą. Odkrycie czyni również region Valles Marineris jeszcze bardziej obiecującym celem ewentualnych przyszłych misji z udziałem ludzi.

 

Źródło: ESA, New Scientist, fot. NASA/JPL/USGS CC0 Public Domain. Na zdjęciu obszar Valles Marineris. Fotografia wykonana przez sondę Viking 1