ESA’nın Mars Ekspresi, Mars’ın Medusae Fossae Oluşumu hakkında yeni bilgiler sunarak bölgedeki bu türden en büyük keşif olan derin su buzu katmanlarını ortaya çıkardı. Bu buz, Mars’ın iklim geçmişine ilişkin anlayışımızı önemli ölçüde etkileyebilir ve gelecekteki insan keşifleri için çok önemlidir. Kredi: Gezegensel Bilim Enstitüsü/Smithsonian Enstitüsü
Son Mars Ekspres veriler, Medusae Fossae Formasyonunun, Mars’ın geçmişi hakkında yeni ipuçları sunan ve gelecekteki keşifleri destekleyen geniş su buzu katmanları içerdiğini ortaya koyuyor.
Rüzgârın süpürdüğü toz yığınları mı, yoksa buz katmanları mı? ESA’nın Mars Ekspresi, Mars’ın en gizemli özelliklerinden birini, bileşimini açıklığa kavuşturmak için yeniden ele aldı. Bulgular, yerin birkaç kilometre altında uzanan su buzu katmanlarına işaret ediyor; bu, gezegenin bu bölgesinde şimdiye kadar bulunan en fazla su miktarı.
15 yıldan fazla bir süre önce, Mars Express, Medusae Fossae Formasyonunu (MFF) inceledi2,5 km derinliğe kadar devasa birikintileri açığa çıkarıyor. Bu ilk gözlemlere göre, yatakların neyden yapıldığı belli değildi; ancak yeni araştırmaların artık bir cevabı var.
Bu görüntü, Mars yüzeyinin yükseklik haritasını göstermektedir; en alçak kısım mavi, en yüksek kısım ise beyaz renktedir. Etkileyici 22 km’lik yüksekliğiyle Olympus Mons, tüm Güneş Sistemindeki en yüksek yanardağdır.
Medusae Fossae Formasyonu (MFF), ekvatora yakın ilginç bir bölgedir. Yüzlerce kilometre genişliğe ve birkaç kilometre yüksekliğe sahip, rüzgârın şekillendirdiği bir dizi devasa birikintiden oluşur. Mars’ın yüksek ve alçak bölgeleri arasındaki sınırda bulunan MFF, muhtemelen Mars’taki en büyük toz kaynağıdır ve gezegendeki en kapsamlı birikintilerden biridir.
Kredi bilgileri: ESA
“MFF’yi daha yeni verileri kullanarak yeniden araştırdık. Mars Express’in MARSIS radarıhem yeni araştırmanın hem de ilk 2007 çalışmasının başyazarı olan ABD’deki Smithsonian Enstitüsü’nden Thomas Watters şöyle diyor: 3,7 km’ye kadar kalınlık. “Heyecan verici bir şekilde, radar sinyalleri katmanlı buzdan görmeyi beklediğimiz sinyallerle eşleşiyor ve buz açısından oldukça zengin olduğunu bildiğimiz Mars’ın kutup başlıklarından gördüğümüz sinyallere benziyor.”
Eğer erirse, MFF’de hapsedilen buz tüm gezegeni 1,5 ila 2,7 m derinlikte bir su tabakasıyla kaplayacak: Mars’ın bu bölgesinde şimdiye kadar bulunan en fazla su ve Dünya’nın Kızıldeniz’ini doldurmaya yetecek kadar su.
Mars’ın Medusae Fossae Formasyonu (MFF), yüzlerce kilometre genişlikte ve birkaç kilometre yükseklikte rüzgarın şekillendirdiği bir dizi birikintiden oluşur. Mars’ın yüksek ve alçak bölgeleri arasındaki sınırda bulunan bu şekiller muhtemelen Mars’taki en büyük toz kaynağı ve gezegendeki en kapsamlı toz birikintilerinden biridir.
Ancak bu kuru katman bir sır saklıyor gibi görünüyor. Bir araştırmacı ekibi, yüzeyin altına bakmak için Mars Express radar verilerini kullandı. Buldukları şey, su buzu açısından zengin, kalın bir tortu tabakası gibi görünen şeyi kaplayan bir üst toz tabakasıydı. Bu harita, MFF’yi oluşturan tümseklerdeki tahmini buz miktarını gösterir ve buz açısından zengin birikintilerin 3000 m’ye kadar kalınlığa sahip olduğunu gösterir.
Araştırmacılar buzu kaplayan kuru malzeme tabakasının (muhtemelen toz veya volkanik kül) 300-600 m kalınlığında olduğunu tahmin ediyor. Bu harita, tozun 300 m kalınlığında olduğunu varsayarsak buzun kalınlığını gösterir. Bu durumda, MFF birikintileri içindeki su buzunun toplam hacmi 400.000 km3 olacaktır; ya da erimesi durumunda, Mars’ı 2,7 m derinliğindeki bir su okyanusunda kaplayacak kadar yeterli olacaktır.
Toz tabakası 600 m kalınlığında olsaydı, su buzu tabakası daha ince olurdu ve MFF birikintilerindeki toplam su buzu hacmi 220.000 km3 olurdu; ya da erirse, Mars’ı 1,5 su okyanusuyla kaplayacak kadar yeterli olurdu. derinim.
Kredi: Gezegensel Bilim Enstitüsü/Smithsonian Enstitüsü
Alternatif Buz Katmanları
MFF yüzlerce kilometre genişliğinde ve birkaç kilometre yüksekliğinde rüzgarla şekillendirilmiş çeşitli özelliklerden oluşur. Mars’ın yüksek ve alçak bölgeleri arasındaki sınırda bulunan bu şekiller muhtemelen Mars’taki en büyük toz kaynağı ve gezegendeki en kapsamlı toz birikintilerinden biridir.
Mars Express’ten yapılan ilk gözlemler, MFF’nin radarlara karşı nispeten şeffaf olduğunu ve yoğunluğunun düşük olduğunu gösterdi; her iki özelliği de buzlu birikintilerden görebiliyorduk. Ancak bilim insanları daha kuru bir olasılığı göz ardı edemedi: Bu özelliklerin aslında rüzgarla savrulan dev toz, volkanik kül veya tortu birikimleri olduğu.
Mars’ın ekvatoruna yakın bir yerde, Mars’taki en büyük tek toz kaynağı olabilecek, rüzgârın şekillendirdiği büyüleyici bir bölge olan Medusae Fossae Formasyonu (MFF) yer alır.
Mars Express, MARSIS radar siren cihazını MFF’ye doğru çevirdiğinde bir sürpriz ortaya çıktı. Yansıyan radar sinyalleri, su buzu açısından zengin katmanlı birikintilerden görmeyi beklediğimiz sinyallerle eşleşiyordu.
Bu görüntüde, Mars yüzeyinin (üstte) renkli yükseklik haritasındaki beyaz yatay çizgi, MARSIS tarafından taranan dar bir kara parçasını göstermektedir. Aşağıdaki açılır pencere, cihazın topladığı ve yeraltını ortaya çıkaran radar verilerini göstermektedir; alan ne kadar parlaksa o bölgeden alınan radar yankısı da o kadar güçlü olur.
Beyaz çizgi, bir vadiyle ayrılmış iki tümseği kapsıyor. Bu tümsekler aşağıdaki radar verilerinde açıkça görülüyor. Radar verilerinin analizi, kalın bir kuru malzeme tabakasının (muhtemelen toz veya volkanik kül) altında tümseklerin su buzu ile dolu olduğunu gösteriyor.
Kredi bilgileri: CReSIS/KU/Smithsonian Enstitüsü
“İşte burada yeni radar verileri devreye giriyor! Ne kadar derin olduğu göz önüne alındığında, eğer MFF dev bir toz yığını olsaydı, kendi ağırlığı altında sıkışmasını beklerdik” diyor İtalya Ulusal Astrofizik Enstitüsü’nden ortak yazar Andrea Cicchetti. “Bu, MARSIS’te gerçekte gördüğümüzden çok daha yoğun bir şey yaratacaktır. Ve farklı buzsuz malzemelerin nasıl davranacağını modellediğimizde hiçbir şey MFF’nin özelliklerini yeniden üretemedi; buza ihtiyacımız var.”
Yeni sonuçlar bunun yerine, tamamı birkaç yüz metre kalınlığında koruyucu bir kuru toz veya kül tabakasıyla kaplı toz ve buz katmanlarını ortaya koyuyor.
Mars’ın ekvatoruna yakın bir yerde, Mars’taki en büyük tek toz kaynağı olabilecek, rüzgârın şekillendirdiği büyüleyici birikintilerden oluşan Medusae Fossae Formasyonu (MFF) yer alır.
Mars Express, MARSIS radar siren cihazını MFF’ye doğru çevirdiğinde bir sürpriz ortaya çıktı. Yüzeyin altından yankılanan radar sinyalleri, su buzu açısından zengin katmanlı birikintilerden görmeyi beklediğimiz sinyallerle eşleşiyor.
Bu görüntüde, Mars yüzeyindeki (üstte) beyaz çizgi, MARSIS tarafından taranan bir kara parçasını göstermektedir. Aşağıdaki grafik, kuru çökelti tabakası (muhtemelen toz veya volkanik kül) kahverengi ve şüphelenilen buz bakımından zengin birikinti tabakası mavi renkte olmak üzere arazinin şeklini ve yeraltının yapısını göstermektedir. Grafik, buz birikintisinin binlerce metre yüksekliğinde ve yüzlerce kilometre genişliğinde olduğunu gösteriyor.
MFF’deki şüpheli su buzunun tamamı erimiş olsaydı, Mars’ı 2,7 m derinliğe kadar bir su okyanusuyla kaplayacaktı.
Kredi bilgileri: CReSIS/KU/Smithsonian Enstitüsü
Geleceğin Keşfi ve İşbirliği
Mars artık kurak bir dünya gibi görünse de gezegenin yüzeyi, kurumuş nehir kanalları, eski okyanus ve göl yatakları ve suyla oyulmuş vadiler de dahil olmak üzere bir zamanlar suyun bol olduğuna dair işaretlerle dolu. Ayrıca Mars’ta devasa kutup tepeleri, ekvatora yakın gömülü buzullar ve Mars toprağı boyunca uzanan yüzeye yakın buzlar gibi önemli su buzu depoları da bulduk.
Ekvatora yakın devasa buz depoları (MFF’nin kuru yüzeyinin altında gizlendiğinden şüphelenilenler gibi) gezegenin mevcut ikliminde oluşmuş olamaz. Daha önceki bir iklim döneminde oluşmuş olmalılar.
Mars’taki Medusae Fossae’nin bu eğik perspektif görüntüsü, dijital arazi modelinden ve ESA’nın Mars Express’indeki Yüksek Çözünürlüklü Stereo Kameranın nadir ve renkli kanallarından oluşturulmuştur. Kredi: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Mars Express ve ESA proje bilimcisi Colin Wilson, “Bu son analiz, Medusae Fossae Formasyonu hakkındaki anlayışımızı zorluyor ve yanıtlar kadar birçok soruyu da gündeme getiriyor” diyor. ESA ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO). “Bu buz birikintileri ne kadar zaman önce oluştu ve o dönemde Mars neye benziyordu? Su buzu olduğu doğrulanırsa, bu devasa birikintiler Mars’ın iklim tarihi hakkındaki anlayışımızı değiştirecek. Herhangi bir antik su rezervuarı, insan veya robotik keşifler için büyüleyici bir hedef olacaktır.”
Bu buzlu MFF birikintilerinin kapsamı ve konumu, onları Mars’ın gelecekteki keşifleri için potansiyel olarak çok değerli kılacaktır. Mars’a yapılacak misyonların, gezegenin ekvatorunun yakınına, buz zengini kutup başlıklarından veya yüksek enlemdeki buzullardan uzağa inmesi gerekecek. Ve kaynak olarak suya ihtiyaçları olacak; dolayısıyla bu bölgede buz bulmak, gezegene yapılacak insan misyonları için neredeyse bir zorunluluk.
Bu perspektif görünüm, Mars’ın Medusae Fossae Formasyonunun (MFF) bir parçası olan Eumenides Dorsum’u göstermektedir. MFF, yüzlerce kilometre genişliğinde ve birkaç kilometre yüksekliğinde rüzgarın şekillendirdiği bir dizi birikintiden oluşuyor. Mars’ın yüksek ve alçak bölgeleri arasındaki sınırda bulunan birikintiler muhtemelen Mars’taki en büyük toz kaynağı ve gezegendeki en kapsamlı birikintilerden biri.
Ancak bu toz bir sır saklıyor gibi görünüyor. 15 yılı aşkın bir süre önce, ESA’nın Mars Express aracı MFF’yi inceleyerek tozun 2,5 km derinliğe kadar devasa birikintileri kapladığını ortaya çıkardı. Bu ilk gözlemlerden, yatakların neyden yapıldığı belli değildi. Bir araştırma ekibi, daha yeni Mars Express radar verilerini kullanarak MFF’yi yeniden araştırdı ve birikintilerin önceden düşünülenden daha kalın olduğunu buldu: 3,7 km’ye kadar kalınlık. Ve artık bu radar sinyallerinin, su buzu açısından zengin katmanlı birikintilerden görmeyi beklediğimiz sinyallerle eşleştiği açık.
Eğer erirse, MFF’de hapsedilen buz tüm gezegeni 1,5 ila 2,7 m derinlikte bir su tabakasıyla kaplayacak: Mars’ın bu bölgesinde şimdiye kadar bulunan en fazla su ve Dünya’nın Kızıldeniz’ini doldurmaya yetecek kadar su.
Katkıda bulunanlar: Caltech/JPL Mars/Smithsonian Enstitüsü Küresel CTX Mozaiği
“Maalesef bu MFF birikintileri yüzlerce metre tozla kaplı ve bu da onları en azından önümüzdeki birkaç on yıl boyunca erişilemez hale getiriyor. Ancak bulduğumuz her buz parçası, Mars’taki suyun daha önce nereden aktığı ve bugün nerede bulunabileceği konusunda daha iyi bir resim oluşturmamıza yardımcı oluyor.”
Mars Express, su buzunu birkaç kilometre derinliğe kadar haritalandırırken, Mars yörünge aracı TGO tarafından yüzeye yakın suyun görünümü sağlanıyor. Bu yörünge aracı, Mars toprağının en üst metresindeki su buzunun bir göstergesi olan hidrojenin haritasını çıkaran FREND cihazını taşıyor. FREND, 2021’de Mars’taki Valles Marineris’te Hollanda büyüklüğünde hidrojen açısından zengin bir alan tespit etti ve şu anda Kızıl Gezegende sığ su birikintilerinin nasıl dağıldığını haritalamak.
Colin şunu ekliyor: “Mars kaşiflerimiz hep birlikte gezegendeki komşumuz hakkında giderek daha fazla şeyi ortaya çıkarıyor.”