Nowe badania Marsa wykazały, że głęboko pod powierzchnią planety istnieje ogromny ocean ciekłej wody. Odkrycia pochodzą z nowej analizy danych zebranych przez sondę Mars InSight, która przez cztery lata nasłuchiwała wstrząsów sejsmicznych na Czerwonej Planecie.
26 listopada 2018 roku lądownik misji Mars InSight wylądował na Marsie w płytkim kraterze zwanym Homestead hollow w regionie Elysium Planitia. Głównym celem misji było zdobycie informacji o budowie wewnętrznej Czerwonej Planety i jej współczesnej aktywności geologicznej. Wszystko po to, by zrozumieć, jak ukształtowała się sąsiadująca z Ziemią planeta.
Instrumenty naukowe zamontowane na pokładzie lądownika przeprowadziły setki badań geofizycznych. Wśród nich był ultraprecyzyjny sejsmometr SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) oraz próbnik ciepła HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package), zwany także kretem, który został zaprojektowany i wykonany przez polskich inżynierów z firmy Astronika, przy współpracy z badaczami m.in. z Polskiej Akademii Nauk, Centrum Badań Kosmicznych PAN, Politechniki Łódzkiej i Politechniki Warszawskiej (więcej o badaniach z udziałem kreta w tekście: Koniec misji kreta na Marsie).
Okazało się, że w danych zebranych przez SEIS geofizycy znaleźli dowody na istnienie dużego, podpowierzchniowego zbiornika ciekłej wody. Naukowcy oszacowali, że w tym zbiorniku znajduje się tyle wody, że mogłaby pokryć całą planetę oceanem o głębokości od 1 do 2 kilometrów.
Wyniki oraz opis badań ukazał się na łamach pisma „Proceedings of the National Academy of Sciences” (DOI: 10.1073/pnas.2409983121).
Wiele badań prowadzonych na przestrzeni ostatnich lat wykazało obecność wody na Marsie. Planeta ta była niegdyś ciepła i wilgotna. Istniały tam rzeki czy jeziora i ich ślady widać w ukształtowaniu terenu i innych strukturach geologicznych. Badacze ustalili, że woda zdeponowana pod postacią lodu znajduje się na biegunach, pod powierzchnią, ale lód na Czerwonej Planecie można także znaleźć w innych obszarach.
Teraz okazuje się, że wody na Marsie jest znacznie więcej. Dane zebrane podczas misji Mars InSight sugerują istnienie ogromnego oceanu ciekłej wody pod powierzchnią planety. Jednak jest ona poza zasięgiem. Mimo to jest ważnym elementem historii Marsa i może pozwolić na lepsze zrozumienie ewolucji klimatu, powierzchni i wnętrza Czerwonej Planety.
Ogromny podziemny zbiornik, odkryty przy pomocy danych sejsmicznych zebranych przez lądownik InSight, zawiera wystarczająco dużo cieczy, aby pokryć nią całą planetę. Jest jednak zbyt głęboki, aby uzyskać do niego dostęp. Znajduje się w warstwie spękanych skał leżących na głębokości od 11,5 do 20 kilometrów pod powierzchnią Marsa. Nawet na Ziemi wywiercenie otworu o te głębokości byłoby wyzwaniem. Najgłębszy odwiert na świecie - Supergłęboki Odwiert Kolski – sięga głębokości nieco ponad 12 kilometrów.
W zamierzchłej przeszłości, miliardy lat temu, Mars wyglądał zupełnie inaczej niż dzisiaj. Dowody, które wciąż można znaleźć na jego powierzchni wskazują, że były tam niegdyś rozległe morza, rzeki i jeziora. Pytanie brzmi, gdzie podziała się ta cała woda? Dotychczas sądzono, że uciekła w przestrzeń kosmiczną wraz z atmosferą Marsa. Ale nowe badania wskazują, że jej spora część mogła zostać na Czerwonej Planecie.
Lądownik misji Mars InSight przez cztery lata siedział na zakurzonej powierzchni Czerwonej Planety i nasłuchiwał. W tym czasie zarejestrował ponad 1319 wstrząsów sejsmicznych. Poprzez pomiar szybkości przemieszczania się fal sejsmicznych naukowcy ustalili, przez jaki materiał najprawdopodobniej się przemieszczają.
- To w rzeczywistości te same techniki, których używamy do poszukiwania wody, ropy czy gazu na Ziemi - wyjaśnił prof. Michael Manga z University of California w Berkeley, współautor badania. - Misja InSight znacznie przerosła moje oczekiwania. Przeanalizowawszy wszystkie dane sejsmiczne zebrane przez InSight, naukowcy ustalili grubość skorupy, skład jądra i jego głębokość, a nawet uzyskali trochę informacji o temperaturze wewnątrz płaszcza Marsa – dodał.
Fale generowane przez aktywność sejsmiczną wewnątrz planety lub pochodzące chociażby z uderzeń meteorytów zmieniają się w zależności od gęstości i składu materiału, przez który się przemieszczają. Naukowcy analizujący dane na podstawie zachowania fal sejsmicznych mogą wyciągać wnioski na temat tego, jaki to może być materiał. Po zastosowaniu do danych z Marsa modeli wykorzystywanych do mapowania podziemnych złóż ropy czy gazu, doszli do wniosku, że dane sejsmiczne z misji InSight najlepiej pasują do warstw spękanej skały magmowej nasyconej ciekłą wodą.
- Ustalenie, że istnieje duży zbiornik ciekłej wody, daje pewien wgląd w to, jaki klimat tam był lub może być. A woda jest niezbędna do życia, jakie znamy. Nie widzę powodu, dla którego podziemny zbiornik nie mógłby być środowiskiem nadającym się do życia. Na Ziemi głębokie kopalnie są siedliskiem życia, dno oceanu jest siedliskiem życia. Nie znaleźliśmy żadnych dowodów na istnienie życia na Marsie, ale przynajmniej zidentyfikowaliśmy miejsce, które powinno być w stanie je utrzymać – zaznaczył Magna.
Manga podkreślił też, że wiele dowodów, w tym kanały rzeczne, delty i osady, a także skały zmienione przez wodę, potwierdzają hipotezę, że woda kiedyś płynęła po powierzchni Czerwonej Planety. Jednak ten okres zakończył się ponad trzy miliardy lat temu, po tym, jak Mars stracił atmosferę. Nowe odkrycia wskazują, że znaczna część wody nie uciekła w przestrzeń kosmiczną, ale przesączyła się w kierunku wnętrza planety.
Źródło: University of California – Berkeley, Science Alert, fot. ESO/M. Kornmesser/ CC BY 4.0
