Er kan nog steeds vloeibaar water op Mars stromen, maar dat betekent niet dat het gemakkelijk te herkennen is. De zoektocht naar water op de Rode Planeet heeft meer dan 15 jaar geduurd voordat er definitieve tekenen waren dat er tegenwoordig vloeistof aan het oppervlak stroomt. In het verleden kunnen rivieren en oceanen het land echter hebben bedekt. Waar is al het vloeibare water gebleven? Waarom? Hoeveel ervan is er nog over?
Waarnemingen van de Rode Planeet geven aan dat rivieren en oceanen mogelijk prominente kenmerken waren in zijn vroege geschiedenis. Miljarden jaren geleden was Mars een warme en natte wereld die in sommige regios microbieel leven had kunnen ondersteunen. Maar de planeet is kleiner dan de aarde, met minder zwaartekracht en een dunnere atmosfeer. In de loop van de tijd, terwijl vloeibaar water verdampte, ontsnapte er steeds meer van de ruimte, waardoor er minder terugviel naar de oppervlakte van de planeet.
Waar is het water vandaag?
Vloeistof water lijkt te stromen van enkele steile, relatief warme hellingen op het oppervlak van Mars. Functies die bekend staan als terugkerende helling lineae (RSL) werden voor het eerst geïdentificeerd in 2011 in beelden gemaakt met de High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) camera aan boord van de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Er werd bevestigd dat de donkere strepen, die seizoensgebonden verschijnen, tekenen zijn van zout water dat over het oppervlak van de planeet stroomt.
“Als dit correct is, kan RSL op Mars de oppervlakte-uitdrukking zijn van een veel meer significant doorlopend drainagesysteem op steile hellingen in de middelste breedtegraden, “vertelde een lid van het onderzoeksteam in 2012 aan Space.com.
In 2015 leidden spectrale analyse van RSL ertoe dat wetenschappers concluderen dat ze worden veroorzaakt door zout vloeibaar water. .
“De detectie van gehydrateerde zouten op deze hellingen betekent dat water een cruciale rol speelt bij de vorming van deze strepen”, aldus de hoofdauteur van de studie, Lujendra Ojha, van de Georgia Institute of Technology in Atlanta, zei in een verklaring. Enorme afzettingen van water lijken vast te zitten in de ijskappen aan de noord- en zuidpool van de planeet. Elke zomer, als de temperatuur stijgt, krimpen de doppen iets terwijl hun inhoud recht overslaat van vaste naar gasvorm, maar in de winter zorgen koelere temperaturen ervoor dat ze groeien tot breedtegraden zo laag als 45 graden, of halverwege de evenaar. De kappen zijn gemiddeld 2 mijl (3 kilometer) dik en, indien volledig gesmolten, zou het oppervlak van Mars kunnen bedekken met ongeveer 18 voet (5,6 meter) water.
Bevroren water ligt ook onder het oppervlak. Wetenschappers ontdekten in het gebied tussen de evenaar een plaat ijs zo groot als Californië en Texas samen en noordpool van de Rode Planeet De aanwezigheid van ondergronds water bestaat al lang en vermoedde maar vereiste het verschijnen van vreemde gelaagde kraters om te bevestigen. Andere delen van de planeet kunnen ook bevroren water bevatten. Sommige regios met hoge breedtegraden lijken te pronken met grondvormen met patronen die zich mogelijk hebben gevormd doordat permafrost in de bodem na verloop van tijd bevriest en ontdooit.
Het ruimtevaartuig Mars Express van het European Space Agency heeft beelden gemaakt van ijsplaten in de koelere, beschaduwde bodems van kraters, wat suggereert dat vloeibaar water zich onder de juiste omstandigheden kan verzamelen. Andere kraters geïdentificeerd door NASAs Mars Reconnaissance Orbiter laat een vergelijkbare pooling zien.
Bewijs voor water op Mars kwam voor het eerst aan het licht in 2000, met het verschijnen van geulen die een vloeibare oorsprong suggereerden. Hun vorming is de daaropvolgende jaren fel bediscussieerd.
Maar niet iedereen denkt dat Mars tegenwoordig water bevat. Nieuw onderzoek laat zien dat RSL in feite gevormd kan zijn door korrelvormige stromingen gevormd door de beweging van zand en stof.
“We” hebben aan RSL gedacht als mogelijke vloeibare waterstromen, maar de hellingen lijken meer op wat we verwachten voor droog zand, “zei hoofdauteur Colin Dundas in een verklaring.” Dit nieuwe begrip van RLS ondersteunt ander bewijs dat aantoont dat Mars tegenwoordig erg droog is. “
Dat idee is misschien weggespoeld door de recente ontdekking van een mogelijk ondergronds meer nabij de zuidpool van Mars.
Een ondergronds meer?
Onderzoekers maakten een grote plons toen kondigden ze aan dat Mars mogelijk een meer verbergt onder zijn zuidpool. Het Europese ruimtevaartuig Mars Express gebruikte zijn Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) om het voorgestelde water te detecteren. Gronddoordringende radar stuurde radarpulsen naar de oppervlakte en getimed hoe lang het duurde voordat ze weerkaatst werden. De eigenschappen van de ondergrondse lagen bepalen hoe lang het duurt hij straalt om terug te keren.
MARSIS “-onderzoek wees uit dat de zuidpool van Mars bestaat uit meerdere lagen ijs en stof tot een diepte van ongeveer 1,5 kilometer, verspreid over een 124 mijl brede (200 km) regio.
“Deze anomalie onder het oppervlak op Mars heeft radareigenschappen die overeenkomen met water of waterrijke sedimenten”, zei Roberto Orosei, hoofdonderzoeker van het MARSIS-experiment en hoofdauteur van het nieuwe onderzoek, in een verklaring.
MARSIS onthulde ook de aanwezigheid van een ondergronds meer tussen de zakken. Volgens de radarechos is het meer niet meer dan 20 km breed, bijna een mijl onder het oppervlak begraven. De wetenschappers zijn niet zeker van de diepte van het meer, maar ze hebben bevestigd dat het minstens 1 meter diep is. Volgens de onderzoekers moet het meer zout bevatten om te voorkomen dat het bevriest.
“Dit is slechts een klein studiegebied; het is een opwindend vooruitzicht om te denken dat er elders meer van deze ondergrondse waterpartijen kunnen zijn, nog te ontdekken, “zei Orosei.
Niet alle onderzoekers zijn zo zeker van de aanwezigheid van vloeibaar water.
” Ik denk dat het “een zeer overtuigend argument is, maar het “is geen sluitend of definitief argument”, vertelde Steve Clifford, een Mars-onderzoeker aan het Planetary Science Institute in Arizona, aan Space.com. “Er is altijd de mogelijkheid dat omstandigheden die we” niet voorzien hebben, bestaan aan de basis van de dop en verantwoordelijk zijn voor deze heldere reflectie. “
Meer dan drie decennia geleden stelde Clifford voor dat Mars vloeibaar water onder de poolkappen op dezelfde manier als de aarde. Op aarde ontstaan meren onder de ijskappen van Antarctica en Groenland wanneer warmte van binnenuit de planeten de gletsjers in stukken doet smelten. Clifford vertelde Space.com dat een soortgelijk scenario zou kunnen gebeuren onder de poolijskappen van Mars.
“Het lichtpuntje dat te zien is in de MARSIS-gegevens is een ongebruikelijk kenmerk en buitengewoon intrigerend”, aldus Jim Green, NASA-chef. wetenschapper, zei in een verklaring. “Het verdient absoluut verdere studie. Er moeten aanvullende bewijslijnen worden nagestreefd om de interpretatie te testen. “
” We hopen in de toekomst andere instrumenten te gebruiken om het verder te bestuderen, “zei Green.
Zoeken naar een oase
Toen Mariner 9 in 1971 het eerste vaartuig werd dat in een baan om een andere planeet cirkelde, leken de fotos van droge rivierbeddingen en canyons erop te wijzen dat er ooit water had bestaan op het oppervlak van Mars. Beelden van de Viking orbiters versterkten alleen het idee dat veel van de landvormen mogelijk zijn gemaakt door stromend water. Gegevens van de Viking-landers wezen op de aanwezigheid van water onder het oppervlak, maar de experimenten werden als inconsequent beschouwd. clusive.
Begin jaren 90 startten een hele reeks Mars-missies. Wetenschappers werden overspoeld met een schat aan informatie over Mars. Drie NASA-orbiters en één gestuurd door de European Space Agency bestudeerden de planeet van bovenaf en brachten het oppervlak in kaart. en analyseerden de onderstaande mineralen. Sommigen ontdekten de aanwezigheid van mineralen, wat duidt op de aanwezigheid van water. Andere gegevens maten genoeg ondergronds ijs om Lake Michigan twee keer te vullen. Ze vonden bewijs dat er ooit oude warmwaterbronnen aan de oppervlakte bestonden en dat aanhoudende neerslag in sommige En ze vonden stukjes ijs in enkele van de diepere kraters.
Inslagkraters bieden een blik op het binnenste van de rode planeet. Met behulp van de ESAs Mars Express en NASAs Mars Reconnaissance Orbiter, wetenschappers waren in staat om rotsen te bestuderen die uit het binnenste van de planeet werden geworpen en vonden mineralen die de aanwezigheid van water suggereerden.
“Watercirculatie vond enkele kilometers diep in de korst plaats, zon 3,7 miljard jaar geleden”, Nicolas Mangold, van de VN iversiteit van Nantes in Frankrijk, zei in een verklaring.
Maar orbiters waren “niet de enige objecten die naar Mars werden gelanceerd. De Curiosity-rover van NASA is de vijfde robot die in de afgelopen 15 jaar op het oppervlak van de Rode Planeet is geland. Pathfinder, Phoenix, Spirit en Opportunity hebben allemaal gedetailleerde metingen van de planeet uitgevoerd; alles behalve Phoenix reisde over het oppervlak om een schat te verzamelen van informatie.
De sondes groeven in de grond, onderzochten rotsen en voerden experimenten uit. In 2008 ontdekte Phoenix kleine brokjes van helder materiaal dat na vier dagen verdween, waardoor wetenschappers vermoedden dat het stukjes waterijs waren. De lander ging verder met het detecteren van waterdamp in een monster het verzamelde en analyseerde en bevestigde de aanwezigheid van bevroren water op de rode planeet.
Spirit and Opportunity, de tweelingzwervers, vonden sporen van water ingesloten in rotsen.In een lichtend voorbeeld van een probleem dat een oplossing werd, schraapte een gebroken wiel op Spirit in de bovenkant van het oppervlak van Mars, waardoor een laag eronder onthuld werd die rijk was aan silica die hoogstwaarschijnlijk gevormd was in de aanwezigheid van water.
Nieuwsgierigheid heeft nog meer bewijs gevonden van water dat op het oude Mars stroomde. De rover van 1 ton rolde kort na de landing in augustus 2012 door een oeroude beekbedding en heeft een aantal rotsen onderzocht die miljarden jaren geleden aan vloeibaar water waren blootgesteld.
Mars-missies zijn “niet de enige manier om op Mars naar water te zoeken. Wetenschappers die stenen bestudeerden die uit de Rode Planeet werden geworpen, hebben aanwijzingen gevonden dat er in het verleden water onder de oppervlakte lag.
” Terwijl robotmissies naar Mars licht blijven werpen op de geschiedenis van de planeet, zijn de enige monsters van Mars die beschikbaar zijn voor studie op aarde, meteorieten van Mars, ”zei hoofdauteur Lauren White van de JPL in een verklaring.
“Op aarde kunnen we meerdere analytische technieken gebruiken om meteorieten dieper te bekijken en licht te werpen op de geschiedenis van Mars.”
Historische landvormen
Naast het onderzoeken van de relatief recente (geologisch gesproken) aanwezigheid van water, hebben de verschillende missies ook het oppervlak van de planeet in een historische context bestudeerd. De rivierbeddingen van Mars zijn tegenwoordig niet nat, maar wetenschappers kunnen ze bestuderen om meer te weten te komen over de evolutie van de planeet.
De vlakkere noordelijke vlaktes van Mars hebben ooit een oceaan gehost, of mogelijk, terwijl de planeet door droge perioden fietste, twee. Het meer recente water zou waarschijnlijk slechts tijdelijk zijn geweest, in de grond sijpelen, verdampen of bevriezen in minder dan een miljoen jaar, zeggen wetenschappers.
Rivierbeddingen en geulen geven aan dat er, in ieder geval kort, water over het oppervlak van Mars liep. Honderd keer meer water kan volgens schattingen jaarlijks door een groot kanaalsysteem dat bekend staat als Marte Vallis hebben gestroomd dan er door de rivier de Mississippi stroomt. zelf zijn kleiner en vormen zich waarschijnlijk tijdens korte hevige regenbuien, wanneer snel stromend water hen over het land had kunnen uitsnijden.
Nieuwsgierigheid vond aanwijzingen dat ten minste één regio van Mars, Mount Sharp, werd gebouwd door sedimenten die waren afgezet in een meerbedding van miljoenen jaren s geleden, wat suggereert dat er gedurende aanzienlijke tijdsperioden grote plassen op de planeet bestonden.
“Als onze hypothese voor Mount Sharp klopt, daagt dit het idee uit dat warme en natte omstandigheden van voorbijgaande aard, plaatselijk of alleen ondergronds waren op Mars, “Curiosity adjunct-projectwetenschapper Ashwin Vasavada van NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) zei in een verklaring.
Op aarde is het land rond rivieren en meren natter, bestaande uit modder en klei. Dergelijke afzettingen bestaan ook op Mars, houden water vast en geven aan waar ooit grotere lichamen hebben bestaan.
Water op Mars doet misschien iets meer dan mooi zitten. Een nieuwe studie laat zien dat wanneer de vloeistof kookt, dankzij lage druk, het zand kan laten zweven.
“Sedimentlevitatie moet daarom worden overwogen bij het evalueren van de vorming van recente en huidige kenmerken van massavernietiging op Mars , aangezien er misschien veel minder water nodig is om dergelijke kenmerken te vormen dan eerder werd gedacht , schreven de onderzoekers in hun studie, die werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.
Vloeibaar goud
Water lijkt misschien een heel gewoon element voor degenen onder ons die op aarde vastzitten, maar het is van grote waarde. Behalve dat ze begrijpen hoe Mars in de loop van de tijd kan zijn veranderd en zich ontwikkeld, hopen wetenschappers dat het vinden van water hen zal helpen om iets nog waardevollers te vinden – leven, hetzij in het verleden, hetzij in het heden.
Van alleen de aarde is bekend dat er leven is , en het leven op onze planeet heeft water nodig. Hoewel het leven mogelijk zou kunnen evolueren zonder te vertrouwen op deze kostbare vloeistof, kunnen wetenschappers alleen werken met wat ze weten. Daarom hopen ze dat het lokaliseren van water op hemellichamen zoals Mars zal leiden tot het vinden van bewijs voor leven.
Met dit in gedachten heeft NASA een strategie ontwikkeld voor het verkennen van de Rode Planeet met als mantra volg het water . ” Recente orbiters, landers en rovers die naar Mars zijn gestuurd, zijn ontworpen om naar water te zoeken in plaats van naar leven, in de hoop omgevingen te vinden waar het leven had kunnen gedijen.
Dat is echter veranderd met de stroom van bewijsmateriaal deze robots zijn teruggekeerd. Curiosity stelde vast dat Mars inderdaad microbieel leven in het verre verleden had kunnen ondersteunen, en de volgende NASA-rover – een robot ter grootte van een auto die sterk gebaseerd is op het basisontwerp van Curiosity – zal in 2020 vertrekken om te zoeken naar bewijs van het leven op de Rode Planeet in het verleden.