Gökbilimciler Mars’ın sulu yansımalarını açıklıyor

Her iki kutup buzulunun çoğu da dahil olmak üzere Mars’ın birçok yerinde su var – hepsi donmuş halde.

Ancak son zamanlarda, Avrupa Uzay Ajansı’nın Mars Express yörünge aracı tarafından, 1.4 kilometre kalınlığında nispeten saf su buzu oluşumu olan Mars’ın Güney Kutbu Katmanlı Yatağının (SPLD) yüzeyinin altında parlak yansımalar tespit edildi. Bazı bilim adamları, MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) cihazı tarafından toplanan gözlemleri sıvı suyun kanıtı olarak yorumladı.

Sanat ve Bilim Koleji’nde (A&S) Cornell Astrofizik ve Gezegen Bilimi Merkezi ile araştırma görevlisi olan Dan Lalich, böyle bir olasılığın heyecan verici olmasına rağmen, kendisi ve diğer Cornell araştırmacıları, güçlü yansımaların SPLD’nin içerdiğinin kanıtı olmadığını savunduklarını söyledi. Sıvı su.

26 Eylül’de yayınlanan “Mars’ın Güney Kutbunun Altındaki Parlak Radar Yansımalarını Sıvı Su Olmadan Açıklama” bölümünde detaylandırdıkları alternatif bir açıklama buldular. Doğa Astronomi.

Bilgisayar simülasyonlarını kullanarak, sıvı su veya diğer nadir materyaller olmadan jeolojik katmanlar arasındaki etkileşimle benzer güçlü yansımaların üretilebileceğini gösterdiler.

Uzay Aracı Gezegensel Görüntü Tesisi direktörü CCAPS direktörü ve astronomi doçenti Alexander Hayes’i içeren araştırma ekibi, “Bu sonuç, diğer son çalışmalarla birleştiğinde, SPLD’nin altında sıvı su bulma olasılığını sorguluyor” diye yazdı. ve Louis Salvatore ’92 Fakülte Liderlik Üyesi; ve Valerio Poggiali, CCAPS araştırma görevlisi.

“Dünyada, parlak yansımalar genellikle sıvı suyun, hatta Vostok Gölü gibi gömülü göllerin bir göstergesidir. [under the surface of the East Antarctic Ice Sheet],” dedi Lalich. “Fakat Mars’ta hakim görüş, benzer göllerin oluşması için çok soğuk olması gerektiğiydi.”

Ancak gerçek şu ki, dedi Lalich, parlak yansıma var ve bir açıklama gerektiriyor.

Lalich, gezegen yüzeylerini incelemek için radar verilerini kullanıyor ve özellikle Mars’ın son iklim evrimi ile ilgileniyor. Son zamanlarda Mars kutup başlıklarından radar yansımalarını modellemeye odaklandı ve onu gezegendeki sıvı su iddiasını araştırmak için iyi bir konuma getirdi.

Lalich, MARSIS gözlemlerini yorumlamak için yaygın olarak kullanılan tek boyutlu bir modelleme prosedürü kullandı. Atmosfer, su buzu, karbondioksit (CO2) olmak üzere dört malzemeden oluşan katmanlarla simülasyonlar yarattı.₂) buz ve bazalt—ve her katmana karşılık gelen bir geçirgenlik, içinden geçen elektromanyetik radyasyonla etkileşimini tanımlayan malzemenin içsel bir özelliği atanır.

Üç katman kullanan simülasyonlar—iki CO₂ tozlu buz tabakasıyla ayrılmış katmanlar – gerçek gözlemler kadar parlak yansımalar üretti.

“CO kullandım₂ Su buzu içine gömülü katmanlar, çünkü buz tabakasının yüzeyinin yakınında zaten büyük miktarlarda bulunduğunu biliyoruz,” dedi Lalich, “Ancak prensipte, kaya katmanları veya hatta özellikle tozlu su buzu kullanabilirdim ve benzer sonuçlar. Bu makalenin amacı, taban katmanlarının bileşiminin, katman kalınlıkları ve ayrımlarından daha az önemli olmasıdır.”

Modellerden araştırmacılar, katmanların kalınlığının ve aralarındaki mesafenin yansıma gücü üzerinde katmanların bileşiminden daha büyük bir etkiye sahip olduğunu belirlediler. Makaledeki hiçbir basitleştirilmiş stratigrafi her gözlemi açıklayamazken, araştırmacılar “sıvı su olmadan parlak yansımalar yaratmanın mümkün olduğunu gösterdik” diye yazdılar.

2021’de Lalich, doğru koşullar altında, Mars’ta yaygın olan smektit adı verilen bir mineral sınıfının MARSIS’ten gözlemlenene benzer bir yansıma üretebileceğini bulan araştırmaya katkıda bulundu.

Lalich, risklerin çok yüksek olması nedeniyle, Mars’ta sıvı halde bulunan suyun ne olmadığını bulmanın önemli olduğunu söyledi. “Sıvı su varsa,” dedi, “belki de yaşam vardır ya da belki de Mars’a gelecekteki insan misyonları için kullanabiliriz.”

Sıvı suyun ayrıca kutup başlığının yaşı, Mars’ın iç ısınması ve gezegenin ikliminin jeolojik olarak yakın geçmişte nasıl evrimleştiği konusunda önemli etkileri olabilir ve Lalich bunu tamamen dışlamıyor.

Lalich, “Yaptığımız çalışmaların hiçbiri, orada sıvı suyun olası varlığını çürütmez.” Dedi. “Sadece müdahale hipotezinin diğer gözlemlerle daha tutarlı olduğunu düşünüyoruz. Tatbikat dışında hiçbir şeyin bu tartışmanın her iki tarafını da kesin olarak doğru ya da yanlış kanıtlayabileceğinden emin değilim.”