Mer bevis på djupt grundvatten på Mars

Forskare har upptäckt att grundvatten på Mars kan finnas i bredare regioner än tidigare trott - och kan till och med fortfarande vara aktiv på Röda planeten.

En ny studie tyder på att djupt grundvatten fortfarande kan vara aktivt på Mars och kan komma från ytströmmar i vissa nästan ekvatoriala områden på Mars. Forskningen - publicerad av forskare vid USC Arid Climate and Water Research Center (AWARE) - följer upptäckten av en djupvattensjö under Mars södra pol.

Konstnärens intryck av MARSIS-sonden - används i den nya forskningen (ESA)

Forskarna vid USC har fastställt att grundvatten sannolikt finns i ett bredare geografiskt område än bara polerna i Mars och att det finns ett aktivt system - så djupt som 750 meter - från vilket grundvatten kommer till ytan genom sprickor i de specifika kratrarna de analyserade .

Heggy - medlem av Mars Express Sounding-radarexperimentet MARSIS som undersöker Mars under ytan - och medförfattare Abotalib Z. Abotalib, en postdoktorell forskningsassistent vid USC, studerade egenskaperna hos Mars Recurrent Slope Linea, som liknar torkade, korta strömmar av vatten som visas på vissa kraterväggar på Mars.

Forskare trodde tidigare att dessa funktioner var anslutna till ytvattenflödet eller nära vattenflödet under ytan. Heggy säger: ”Vi föreslår att detta kanske inte är sant.

"Vi föreslår en alternativ hypotes att de kommer från en djuptryckt grundvattenkälla som kommer till ytan som rör sig uppåt längs marksprickor."

2018 - Mars uttrycker orbiter som flyger över den södra polen av Mars. Radarsignalerna är färgkodade och djupblå motsvarar de starkaste reflektionerna, som tolkas som orsakade av närvaron av vatten. (Vetenskap)

Abotalib Z. Abotalib, tidningens första författare, tillägger: ”Erfarenheten från vår forskning inom ökenhydrologi var hörnstenen i att nå denna slutsats.

"Vi har sett samma mekanismer i Nordafrikanska Sahara och på Arabiska halvön, och det hjälpte oss att utforska samma mekanism på Mars."

De två forskarna drog slutsatsen att sprickor i några av Mars-kratrarna gjorde det möjligt för vattenfjädrar att stiga upp till ytan till följd av tryck djupt under. Dessa fjädrar läckte ut på ytan och genererade de skarpa och distinkta linjära egenskaperna som finns på väggarna i dessa kratrar. Forskarna ger också en förklaring av hur dessa vattenfunktioner fluktuerar med säsongsbetonade på Mars.

Studien, publicerad i Nature Geoscience, antyder att grundvatten kan vara djupare än tidigare trott i områden där sådana bäckar observeras på Mars. Resultaten tyder också på att den utsatta delen av dessa markfrakturer som är förknippade med dessa fjädrar som den primära platsen kandidater för att utforska Mars livsmiljö. Deras arbete tyder på att nya sonderingsmetoder bör utvecklas för att studera dessa frakturer.

Tidigare forskning för att utforska grundvattnet på Mars förlitade sig på att tolka de återkomna elektromagnetiska ekon som skickades från radarsökande experiment från bana ombord på Mars Express och Mars Reconnaissance Orbiter. Dessa experiment mätte reflektionen av vågorna från både ytan och underytan när penetrering var möjlig. Denna tidigare metod gav emellertid ännu inte bevis på förekomst av grundvatten utöver detektionen av Sydpolen 2018.

Lokalisera djupt grundvatten på Mars

Författarna till denna aktuella Nature Geoscience-studie använde högupplösta optiska bilder och modellering för att studera väggarna i stora slagkratrar på Mars. Deras mål - att korrelera förekomsten av sprickor med källorna till strömmar som genererar korta vattenflöden.

Konstnärens intryck av MARSIS-sonden på jobbet (ESA)

Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding (MARSIS) ombord på ESAs Mars Express använder markinträngande radar för att kartlägga underjordiskt vatten på Mars. Lågfrekventa vågor riktas mot planeten från en 40 m lång antenn som sedan reflekteras från vilken yta de stöter på. En betydande fraktion kommer att resa genom jordskorpan för att möta ytterligare lager av olika material - kanske till och med vatten.

Heggy och Abotalib, som länge har studerat vattenunderlag och grundvattenflödesrörelser på jorden och i ökenmiljöer, fann likheter mellan grundvattenförflyttningsmekanismerna i Sahara och på Mars.

De tror att denna djupa grundvattenkälla är det mest övertygande beviset på likheter mellan de två planeterna - det antyder att båda kan ha haft våta perioder tillräckligt länge för att skapa ett så aktivt grundvattensystem.

För Heggy - en förespråkare för vattenvetenskap och vattenvetenskaplig utbildning i torra områden - handlar denna studie inte om kolonisering. Snarare, säger han, är dessa sällsynta och förbryllande vattenflöden på Mars av stort intresse för vetenskapssamhället: ”Att förstå hur grundvatten har bildats på Mars, var det är idag och hur det rör sig hjälper oss att begränsa tvetydigheter om utvecklingen av klimatförhållanden. på Mars under de senaste tre miljarder åren och hur dessa förhållanden bildade detta grundvattensystem.

”Det hjälper oss att förstå likheterna med vår egen planet och om vi går igenom samma klimatutveckling och samma väg som Mars går. Att förstå Mars 'evolution är avgörande för att förstå vår egen jordens långsiktiga utveckling och grundvatten är ett viktigt element i denna process. "

Den nya studien antyder att grundvattnet som är källan till dessa vattenflöden kan vara på djup med början på 750 meter djup. Heggy avslutar: "Ett sådant djup kräver att vi överväger mer djupundersökningstekniker för att leta efter källan till detta grundvatten kontra att leta efter grunda vattenkällor."

Originalforskning: ”Ett djupt grundvattenursprung för återkommande sluttningslinje på Mars,” är det första Mars-papperet av det nyskapade vattenforskningscentret vid USC. Arbetet finansieras under NASA: s planetary geology and geophysics Program.

Ursprungligen publicerad på Scisco media