Yksi syvimmistä samankaltaisuuksista Maan ja Marsin välillä, mikä tekee siitä suositun tutkimuksen ja etsintäkohteen, on vesijään esiintyminen sen pinnalla (pääasiassa sen napajäätikkien muodossa). Mutta ehkä vielä mielenkiintoisempaa on jäätiköiden esiintyminen pinnan alla, mistä tiedemiehet ovat spekuloineet kauan ennen kuin niiden läsnäolo varmistettiin.
Nämä maanalaisen veden kätköt voisivat kertoa meille paljon Marsin historiasta, ja ne voivat jopa olla korvaamaton resurssi, jos ihmiset joskus päättävät tehdä Marsista kotinsa. Mukaan a tuore tutkimus Teksasin Austinin ja Arizonan yliopistojen tutkijaparin mukaan pohjoisen napajääpeiton alla on myös jääkerroksia, jotka voivat olla planeetan suurin vesivarasto.
Tulokset olivat äskettäin vuonna julkaistun tutkimuksen kohteena Geofysiikan tutkimuskirjeet . Tutkimusta johti Stefano Nerozzi, jatko-opiskelija Texasin yliopistosta Austinissa Geofysiikan instituutti (UTIG) ja häntä auttoi professori Jack Holt Arizonan yliopistosta Kuun ja planeetan laboratorio (LPL).
Näkymä Marsista, jossa näkyy planeetan pohjoisnapainen jääpeite. Luotto: ISRO/ISSDC / Emily Lakdawalla
Tutkimuksensa vuoksi Nerozzi ja Prof. Holt turvautuivat tutkimuksensa keräämiin tietoihin Matala tutka (SHARAD) instrumentti koneessa Mars Reconnaissance Orbiter ‘s (MRO) – joka pystyy tunkeutumaan jopa 2,4 km:n (1,5 mailia) syvyyteen pinnan alle tutka-aaltojen avulla. He kertoivat löytäneensä useita hiekka- ja jääkerroksia noin 1,6 kilometriä (1 mailia) Marsin pohjoisnavan alapuolelta.
Näiden kerrosten havaittiin olevan joissain paikoissa 90 % vettä, ja niiden uskotaan olevan muinaisten napajäätiköiden jäänteitä. Jos ne sulavat, tutkijat osoittavat, että he luovat maailmanlaajuisen valtameren, jonka syvyys on vähintään 1,5 metriä (5 jalkaa). Kuten Nerozzi selitti kohdassa a UT:n uutiset lehdistötiedote, tämä löytö oli varsin yllättävä. 'Emme odottaneet löytävämme täältä näin paljon vesijäätä', hän sanoi. 'Tämä tekee siitä todennäköisesti Marsin kolmanneksi suurimman vesivarannon napajäätiköiden jälkeen.'
Löydöksiä vahvisti erillinen tutkimus (jossa Nerozzi oli toinen kirjoittaja), jota johtivat Johns Hopkinsin yliopiston tutkijat ja joka ilmestyi myös Geofysiikan tutkimuskirjeet . Tässä tutkimuksessa ryhmä luotti painovoimatietoihin asettaakseen rajoituksia napajääpeiton alla olevan alueen tiheydelle. Heidän saamiensa pientiheyslukemien perusteella he arvioivat, että jää- ja hiekkakerroksissa on yli 50 % vettä.
Tämä löytö on siunaus tutkijoille, koska nämä kerrokset ovat pohjimmiltaan ennätys menneestä ilmastonmuutoksesta, ja niiden analysointi voi paljastaa joitain erittäin mielenkiintoisia asioita planeetan historiasta. Lyhyesti sanottuna näiden kerrosten geometria ja koostumus voisivat auttaa tutkijoita määrittämään, oliko Marsin ilmasto koskaan suotuisa elämälle.
Yhdistelmäkuva, jossa näkyy vuorottelevia jää- ja hiekkakerroksia Marsin pinnalla, joka on otettu MRO:n HiRISE-kameralla. Kiitos: NASA/JPL/Arizonan yliopisto
Mitä tulee siihen, miten kaikki tämä vesi joutui sinne, kirjoittajat väittävät, että ne muodostuivat Marsin lämpenemisen ja jäähtymisen aiempina aikoina. Tiedemiehet ovat tienneet jo jonkin aikaa, että Marsissa tapahtuu jäätiköitä, joita ohjaavat planeetan kiertoradan ja kallistuksen vaihtelut (kuten Maan). Noin 50 000 vuoden aikana Mars kallistuu enemmän aurinkoa kohti ennen kuin palaa vähitellen pystyasentoon.
Kun Mars on pystyssä, päiväntasaajan alue lämpenee, kun taas pohjoinen napa-alue jäähtyy, mikä saa jääpeitteet etenemään. Kun planeetta kallistuu Aurinkoa kohti, napa-alue lämpenee, jolloin jäätiköt sulavat. Juuri näinä aikoina jäähiekkojen jäännökset peittyvät hiekkaan, joka on historiallisesti suojellut niitä altistumiselta Auringolle ja haihtumisen ilmakehään.
Professori Holt, joka oli UTIG:n tutkimusprofessori 19 vuotta ennen kuin hän liittyi Arizonan yliopistoon vuonna 2018, on ollut tutkijana SHARAD-tiederyhmän kanssa siitä lähtien, kun MRO saapui Marsiin vuonna 2006. Tämän instrumentin tietoja käyttämällä MRO pystyi myös vahvistamaan maanalaisten jäätiköiden esiintymisen Marsin keskileveysasteilla. Kuten hän totesi, tämä äskettäinen löytö kaksinkertaistaa Marsissa olevan vesijään määrän:
'Yllättäen näihin hautautuneisiin napa-esiintymiin lukitun veden kokonaistilavuus on suunnilleen sama kuin kaikki vesijää, jonka tiedetään olevan jäätiköissä ja haudattuissa jääkerroksissa Marsin alemmilla leveysasteilla, ja ne ovat suunnilleen samanikäisiä.'
Marsin etelänapa. Kuva: NASA.
Aiemmin tutkijat luulivat, että muinaiset jääpeitteet olivat kadonneet, mutta tämä tutkimus paljastaa, että pohjoinen jääpeite on säilynyt planeetan pinnan alla vuorotellen jää- ja hiekkanauhana. Tämä tutkimus ei ainoastaan ole ristiriidassa tämän oletuksen kanssa, vaan se tarjoaa myös uusia ja tärkeitä näkemyksiä vesijään vaihdosta Marsin napojen ja keskileveysasteiden välillä.
Toinen jännittävä mahdollisuus on tapa, jolla näiden jäätiköiden tutkiminen voisi auttaa määrittämään, oliko Mars koskaan asumiskelpoinen. Kuten Nerozzi selitti:
'On tärkeää ymmärtää, kuinka paljon vettä oli saatavilla maailmanlaajuisesti verrattuna napoihin, jos aiot olla nestemäistä vettä Marsissa. Sinulla voi olla kaikki oikeat olosuhteet elämään, mutta jos suurin osa vedestä on jumittunut napoihin, on vaikea saada riittävää määrää nestemäistä vettä päiväntasaajan lähellä.
Marsiin lähetettyjen robottitehtävien kasvavan määrän ansiosta planeettatietomme on kasvanut harppauksin. Ja jokaisen uuden löydön myötä lisätutkimuksen tarve tulee ilmeiseksi. Jonakin päivänä pian voimme tehostaa näitä ponnisteluja lähettämällä sinne ihmisastronauteja, mikä saattaa jopa tasoittaa tietä ihmisasutukselle.
Ja kun nuo ihmiset saapuvat, maanalaisten jäätiköiden läsnäolo on tärkeässä roolissaheidänponnisteluja.
Lisälukemista: UT:n uutiset , Geofysiikan tutkimuskirjeet