Flüssiges Wasser kann immer noch auf dem Mars fließen, aber das bedeutet nicht, dass es leicht zu erkennen ist. Die Suche nach Wasser auf dem Roten Planeten hat mehr als 15 Jahre gedauert, um endgültige Anzeichen dafür zu finden, dass heute Flüssigkeit an der Oberfläche fließt. In der Vergangenheit haben jedoch möglicherweise Flüsse und Ozeane das Land bedeckt. Wo ist das ganze flüssige Wasser geblieben? Warum? Wie viel davon bleibt noch übrig?
Beobachtungen des Roten Planeten deuten darauf hin, dass Flüsse und Ozeane in seiner frühen Geschichte herausragende Merkmale gewesen sein könnten. Vor Milliarden von Jahren war der Mars eine warme und feuchte Welt, die in einigen Regionen das mikrobielle Leben hätte unterstützen können. Aber der Planet ist kleiner als die Erde, mit weniger Schwerkraft und einer dünneren Atmosphäre. Im Laufe der Zeit, als flüssiges Wasser verdunstete, entkam immer mehr davon in den Weltraum und ließ weniger auf die Oberfläche des Planeten zurückfallen.
Wo ist das Wasser heute?
Flüssigkeit Wasser scheint von einigen steilen, relativ warmen Hängen auf der Marsoberfläche zu fließen. Merkmale, die als wiederkehrende Hanglinien (RSL) bekannt sind, wurden erstmals 2011 in Bildern identifiziert, die mit der HiRISE-Kamera (High Resolution Imaging Science Experiment) an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) aufgenommen wurden. Es wurde bestätigt, dass die dunklen Streifen, die saisonal auftreten, Anzeichen von Salzwasser sind, das auf der Oberfläche des Planeten fließt.
„Wenn dies korrekt ist, kann RSL auf dem Mars den Oberflächenausdruck eines weitaus größeren darstellen Ein bedeutendes laufendes Entwässerungssystem an steilen Hängen in den mittleren Breiten „, sagte ein Mitglied des Forschungsteams 2012 gegenüber Space.com.
2015 führte die Spektralanalyse von RSL zu dem Schluss, dass sie durch salziges flüssiges Wasser verursacht werden .
„Der Nachweis von hydratisierten Salzen an diesen Hängen bedeutet, dass Wasser eine wichtige Rolle bei der Bildung dieser Streifen spielt“, so der Hauptautor der Studie, Lujendra Ojha, vom Das Georgia Institute of Technology in Atlanta sagte in einer Erklärung: Riesige Wasserablagerungen scheinen in den Eiskappen am Nord- und Südpol des Planeten eingeschlossen zu sein. Jeden Sommer schrumpfen die Kappen bei steigenden Temperaturen leicht, wenn ihr Inhalt gerade überspringt Von fester bis gasförmiger Form, aber im Winter führen kühlere Temperaturen dazu, dass sie bis zu 45 Grad oder auf halber Strecke zum Äquator wachsen. Die Kappen sind durchschnittlich 3 Kilometer dick und, wenn sie vollständig geschmolzen sind, könnte die Marsoberfläche mit etwa 5,6 Metern Wasser bedecken.
Gefrorenes Wasser liegt ebenfalls unter der Oberfläche. Wissenschaftler entdeckten eine Eisplatte, die so groß ist wie Kalifornien und Texas, zusammen in der Region zwischen dem Äquator und Nordpol des Roten Planeten. Das Vorhandensein von unterirdischem Wasser ist seit langem en vermutete, erforderte aber das Erscheinen von seltsam geschichteten Kratern, um dies zu bestätigen. Andere Regionen des Planeten können ebenfalls gefrorenes Wasser enthalten. Einige Regionen mit hohen Breitengraden scheinen gemusterte Bodenformen aufzuweisen, die sich im Laufe der Zeit als Permafrost im Boden gebildet haben, der gefriert und auftaut.
Das Mars Express-Raumschiff der Europäischen Weltraumorganisation hat Bilder von Eisplatten in den kühleren, schattigen Kraterböden aufgenommen, was darauf hindeutet, dass sich flüssiges Wasser unter geeigneten Bedingungen ansammeln kann. Andere vom Mars der NASA identifizierte Krater Reconnaissance Orbiter zeigen eine ähnliche Ansammlung.
Die ersten Hinweise auf Wasser auf dem Mars wurden im Jahr 2000 bekannt, als Schluchten auftraten, die auf einen flüssigen Ursprung hindeuteten. Ihre Entstehung wurde in den folgenden Jahren heftig diskutiert.
Aber nicht jeder glaubt, dass der Mars heute Wasser enthält. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass RSL möglicherweise tatsächlich durch körnige Strömungen entstanden ist, die durch die Bewegung von Sand und Staub entstanden sind.
„Wir haben RSL als mögliche Flüssigkeitswasserströme angesehen, aber die Hänge entsprechen eher unseren Erwartungen für trockenen Sand „, sagte der Hauptautor Colin Dundas in einer Erklärung.“ Dieses neue Verständnis von RLS stützt andere Beweise, die zeigen, dass der Mars heute sehr trocken ist. „
Diese Idee wurde möglicherweise von den jüngsten weggespült Entdeckung eines möglichen unterirdischen Sees in der Nähe des Mars-Südpols.
Ein unterirdischer See?
Forscher sorgten für großes Aufsehen, als Sie kündigten an, dass der Mars einen See unter seinem Südpol verstecken könnte. Das europäische Mars Express-Raumschiff verwendete sein Mars Advanced Radar für Untergrund- und Ionosphärensondierung (MARSIS), um das vorgeschlagene Wasser zu erkennen. Das Bodenradar sendete dann Radarimpulse an die Oberfläche zeitlich festgelegt, wie lange es gedauert hat, bis sie reflektiert wurden. Die Eigenschaften der unterirdischen Schichten beeinflussen, wie lange es dauert, bis t er strahlt zurück.
MARSIS „-Untersuchung ergab, dass der Mars-Südpol aus mehreren Eis- und Staubschichten bis zu einer Tiefe von etwa 1,5 Kilometern besteht, die sich über eine Breite von 124 Meilen erstrecken (200 km) Region.
„Diese unterirdische Anomalie auf dem Mars hat Radareigenschaften, die mit Wasser oder wasserreichen Sedimenten übereinstimmen“, sagte Roberto Orosei, Hauptforscher des MARSIS-Experiments und Hauptautor der neuen Forschung, in einer Erklärung.
MARSIS enthüllte auch das Vorhandensein eines unterirdischen Sees zwischen den Taschen. Laut Radarechos hat der See einen Durchmesser von nicht mehr als 20 km und ist fast eine Meile unter der Oberfläche vergraben. Die Wissenschaftler sind sich der Tiefe des Sees nicht sicher, haben jedoch bestätigt, dass er mindestens 1 Meter tief ist. Laut den Forschern muss der See Salz haben, damit er nicht gefriert.
„Dies ist nur ein kleines Untersuchungsgebiet. Es ist eine aufregende Aussicht zu glauben, dass es anderswo mehr dieser unterirdischen Wassertaschen geben könnte. noch zu entdecken „, sagte Orosei.
Nicht alle Forscher sind sich über das Vorhandensein von flüssigem Wasser so sicher.
“ Ich denke, es ist ein sehr, sehr überzeugendes Argument, aber es „Es ist kein schlüssiges oder endgültiges Argument“, sagte Steve Clifford, Marsforscher am Planetary Science Institute in Arizona, gegenüber Space.com. „Es besteht immer die Möglichkeit, dass Bedingungen, die wir nicht vorhergesehen haben, an der Basis der Kappe existieren und für diese helle Reflexion verantwortlich sind.“
Vor mehr als drei Jahrzehnten schlug Clifford vor, dass der Mars beherbergen könnte flüssiges Wasser unter seinen Polkappen auf die gleiche Weise wie die Erde. Auf der Erde entstehen Seen unter der Eisdecke der Antarktis und Grönlands, wenn Hitze aus den Planeten die Gletscher in Flecken schmilzt. Clifford sagte gegenüber Space.com, dass ein ähnliches Szenario unter den polaren Eiskappen des Mars auftreten könnte.
„Der helle Punkt in den MARSIS-Daten ist ein ungewöhnliches Merkmal und äußerst faszinierend“, sagte Jim Green, Chef der NASA Wissenschaftler, sagte in einer Erklärung: „Es verdient definitiv weitere Studien. Zusätzliche Beweislinien sollten verfolgt werden, um die Interpretation zu testen. „
“ Wir hoffen, dass wir in Zukunft andere Instrumente verwenden können, um sie weiter zu untersuchen „, sagte Green.
Suchen nach eine Oase
Als Mariner 9 1971 das erste Schiff war, das einen anderen Planeten umkreiste, schienen die Fotos, die es von trockenen Flussbetten und Schluchten zurückgab, darauf hinzudeuten, dass einst Wasser auf der Marsoberfläche existiert hatte. Bilder der Wikinger Orbiter verstärkten nur die Idee, dass viele der Landformen möglicherweise durch fließendes Wasser entstanden sind. Daten der Wikingerlander wiesen auf das Vorhandensein von Wasser unter der Oberfläche hin, aber die Experimente wurden als inkonsequent angesehen exklusiv.
Die frühen 90er Jahre lösten eine Reihe von Mars-Missionen aus. Wissenschaftler wurden mit einer Fülle von Informationen über den Mars überflutet. Drei NASA-Orbiter und einer von der Europäischen Weltraumorganisation gesendeten untersuchten den Planeten von oben und kartierten die Oberfläche Einige entdeckten das Vorhandensein von Mineralien, was auf das Vorhandensein von Wasser hinweist. Andere Daten maßen genug unterirdisches Eis, um den Michigansee zweimal zu füllen. Sie fanden Beweise dafür, dass alte heiße Quellen einmal an der Oberfläche existierten und anhaltende Niederschläge in einigen fielen Und sie fanden Eisflecken in einigen der tieferen Krater.
Einschlagkrater bieten einen Blick auf das Innere des roten Planeten. Mit dem Mars Express der ESA und dem Mars Reconnaissance Orbiter der NASA, Wissenschaftler konnten Gesteine untersuchen, die aus dem Inneren des Planeten ausgestoßen wurden, und Mineralien finden, die auf das Vorhandensein von Wasser hinweisen.
„Die Wasserzirkulation fand vor etwa 3,7 Milliarden Jahren mehrere Kilometer tief in der Kruste statt“, sagte Nicolas Mangold. der Un Universität von Nantes in Frankreich, sagte in einer Erklärung.
Aber Orbiter waren nicht die einzigen Objekte, die in Richtung Mars abgefeuert wurden. Der Curiosity Rover der NASA ist der fünfte Roboter, der in den letzten 15 Jahren auf der Oberfläche des Roten Planeten gelandet ist. Pathfinder, Phoenix, Spirit und Opportunity haben alle detaillierte Messungen des Planeten durchgeführt. Alle außer Phoenix reisten über die Oberfläche und sammelten eine Schatzkammer von Informationen.
Die Sonden gruben sich in den Boden, untersuchten Steine und führten Experimente durch. 2008 stellte Phoenix kleine Stücke auf Der Lander vermutete, dass es sich um Wassereisstücke handelte, und entdeckte anschließend Wasserdampf in einer Probe Es sammelte und analysierte und bestätigte das Vorhandensein von gefrorenem Wasser auf dem roten Planeten.
Spirit and Opportunity, die Zwillingsrover, fanden Spuren von Wasser, das in Felsen eingeschlossen war.In einem leuchtenden Beispiel für ein Problem, das zur Lösung wird, kratzte ein zerbrochenes Rad auf Spirit auf der Marsoberfläche und enthüllte eine Schicht unter Kieselsäure, die sich höchstwahrscheinlich in Gegenwart von Wasser gebildet hatte.
Die Neugier hat noch mehr Beweise dafür gefunden, dass Wasser auf dem alten Mars fließt. Der 1-Tonnen-Rover rollte kurz nach dem Aufsetzen im August 2012 durch ein uraltes Bachbett und hat eine Reihe von Steinen untersucht, die vor Milliarden von Jahren flüssigem Wasser ausgesetzt waren.
Mars-Missionen sind nicht die einzige Möglichkeit, auf dem Mars nach Wasser zu suchen. Wissenschaftler, die vom Roten Planeten ausgestoßene Steine untersuchten, fanden Anzeichen dafür, dass Wasser in der Vergangenheit unter der Oberfläche lag.
Während Robotermissionen zum Mars weiterhin Licht in die Geschichte des Planeten bringen, sind die einzigen Proben vom Mars, die für Studien auf der Erde verfügbar sind, Marsmeteoriten „, sagte die Hauptautorin Lauren White von der JPL in einer Erklärung.
„Auf der Erde können wir mehrere Analysetechniken verwenden, um Meteoriten genauer zu untersuchen und die Geschichte des Mars zu beleuchten.“
Historische Landformen
Zusätzlich zur Untersuchung des relativ neuen (geologisch gesehen) Vorhandenseins von Wasser haben die verschiedenen Missionen auch die Oberfläche des Planeten in einem historischen Kontext untersucht. Die Flussbetten des Mars laufen heute nicht nass, aber Wissenschaftler können sie untersuchen, um mehr über die Entwicklung des Planeten zu erfahren.
Die flacheren nördlichen Ebenen des Mars haben möglicherweise einmal einen Ozean beherbergt oder möglicherweise Während der Planet durch Trockenperioden radelte, zwei. Das neuere Gewässer wäre wahrscheinlich nur vorübergehend gewesen, hätte in weniger als einer Million Jahren in den Boden gesickert, verdunstet oder gefroren, sagen Wissenschaftler.
Flussbetten und Schluchten weisen darauf hin, dass Wasser zumindest kurzzeitig über die Marsoberfläche lief. Schätzungen zufolge ist jährlich hundertmal mehr Wasser durch ein großes Kanalsystem namens Marte Vallis geflossen, als jedes Jahr durch den Mississippi fließt selbst sind kleiner und bilden sich wahrscheinlich während kurzer heftiger Regenfälle, wenn schnell fließendes Wasser sie über das Land geschnitzt haben könnte.
Die Neugier fand Hinweise darauf, dass mindestens eine Marsregion, der Mount Sharp, durch Sedimentablagerungen entstanden ist ein Seebett Millionen von Jahren Vor einiger Zeit gab es auf dem Planeten große Pools für bedeutende Zeiträume.
„Wenn unsere Hypothese für Mount Sharp zutrifft, stellt sie die Vorstellung in Frage, dass warme und nasse Bedingungen vorübergehend, lokal oder nur unterirdisch waren Mars, sagte der stellvertretende Projektwissenschaftler Ashwin Vasavada vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in einer Erklärung.
Auf der Erde ist das Land um Flüsse und Seen feuchter und besteht aus Schlamm und Ton. Solche Ablagerungen gibt es auch auf dem Mars, die Wasser einfangen und anzeigen, wo einst größere Körper existierten.
Wasser auf dem Mars kann mehr als nur hübsch sitzen. Eine neue Studie zeigt, dass beim Kochen der Flüssigkeit aufgrund niedriger Drücke der Sand schweben kann.
„Die Schwebung von Sedimenten muss daher bei der Bewertung der Bildung neuer und heutiger Merkmale der Marsmassenverschwendung berücksichtigt werden „Es schrieb möglicherweise viel weniger Wasser, um solche Merkmale zu bilden, als bisher angenommen“, schrieben die Forscher in ihrer Studie, die in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde.
Flüssiges Gold
Wasser scheint für diejenigen von uns, die auf der Erde festsitzen, ein sehr verbreitetes Element zu sein, aber es hat einen hohen Wert. Die Wissenschaftler verstehen nicht nur, wie sich der Mars im Laufe der Zeit verändert und entwickelt hat, sondern hoffen auch, dass das Finden von Wasser ihnen hilft, etwas noch Wertvolleres zu finden – das Leben in der Vergangenheit oder Gegenwart.
Es ist bekannt, dass nur die Erde das Leben beherbergt und das Leben auf unserem Planeten braucht Wasser. Obwohl sich das Leben möglicherweise entwickeln könnte, ohne sich auf diese kostbare Flüssigkeit zu verlassen, können Wissenschaftler nur mit dem arbeiten, was sie wissen. Daher hoffen sie, dass die Lokalisierung von Wasser auf Himmelskörpern wie dem Mars dazu führt, dass Beweise für das Leben gefunden werden.
Vor diesem Hintergrund hat die NASA eine Strategie zur Erforschung des Roten Planeten entwickelt, deren Mantra es ist, dem Wasser zu folgen . “ Neuere Orbiter, Lander und Rover, die zum Mars geschickt wurden, sollten eher nach Wasser als nach Leben suchen, in der Hoffnung, Umgebungen zu finden, in denen das Leben hätte gedeihen können.
Dies hat sich jedoch mit der Flut von Beweisen geändert Diese Roboter sind zurückgekehrt. Die Neugierde stellte fest, dass der Mars in der Antike tatsächlich das mikrobielle Leben hätte unterstützen können, und der nächste NASA-Rover – ein Roboter in Wagengröße, der stark auf dem Grunddesign von Curiosity basiert – wird 2020 starten, um nach Beweisen für das Leben auf dem Roten Planeten in der Vergangenheit zu suchen.