Çalışma ayrıca Mars’ın jeotermal olarak aktif olduğunu gösteriyor.
Önceki araştırmalar, Mars’ın güney kutup buzulunun altında su olduğunu ileri sürmüştü.
Uluslararası bir araştırma ekibinden elde edilen yeni kanıtlar, altında sıvı su olabileceğini gösteriyor. Mars‘güney kutup buzu.
Cambridge Üniversitesi liderliğindeki araştırmacılar, buz örtüsünün yüksekliğindeki ince desenleri ortaya çıkarmak için uzay aracından lazer altimetre verilerini kullandılar. Bundan sonra, bu modellerin, buz örtüsünün altındaki bir su kütlesinin yüzey üzerinde sahip olacağı etkilerin bilgisayar modeli tahminlerine nasıl karşılık geldiğini gösterdiler.
Bulguları, başlangıçta buzun altında bir sıvı su bölgesi olasılığını belirtmek için yorumlanan önceki buza nüfuz eden radar okumalarıyla tutarlıdır. Bazı araştırmacılar radar sinyalinin sıvı sudan kaynaklanmadığını savunarak, yalnızca radar verilerine dayalı olarak sıvı suyun yorumlanması konusunda anlaşmazlık vardır.
Dergide yayınlanan bulgular, Doğa Astronomiradar dışındaki verileri kullanarak Mars’ın güney kutup buzulunun altında sıvı suyun bulunduğuna dair ilk bağımsız kanıt satırını sağlayın.
Soldaki panel, Mars’ın güney kutbunun yüzey topografyasını, güney kutup başlığının ana hatları siyahla gösteriyor. Açık mavi çizgi, modelleme deneylerinde kullanılan alanı gösterir ve yeşil kare, çıkarsanan buzulaltı suyunu içeren bölgeyi gösterir. Bölgedeki buz kalınlığı 1500 m civarındadır. Sağdaki panel, Cambridge liderliğindeki araştırma ekibi tarafından tanımlanan yüzey dalgalanmasını gösterir. Bölgesel topoğrafyanın 5-8 m üzerinde yükselen kırmızı alan, akış yukarısında (resmin sağ üst köşesine doğru) daha küçük bir çöküntü (bölgesel topografyanın 2-4 m altında) olarak görülmektedir. Siyah anahat, yörüngedeki radar tarafından çıkarılan su alanını gösterir. Kredi: Cambridge Üniversitesi
“Yeni topografik kanıtların, bilgisayar modelimizin sonuçlarının ve radar verilerinin birleşimi, bugün Mars’ta en az bir buzul altı sıvı su alanının var olduğunu ve Mars’ın devam etmesi için hala jeotermal olarak aktif olması gerektiğini çok daha olası hale getiriyor. araştırmayı yöneten Cambridge Scott Polar Araştırma Enstitüsü’nden Profesör Neil Arnold, “buz örtüsü sıvısının altındaki su” dedi.
Dünya’ya benzer şekilde, Mars’ın her iki kutupta da Grönland Buz Levhası’nın hacmiyle yaklaşık olarak eşleşen kalın su buzulları vardır. Bununla birlikte, Mars’taki kutup buzullarının, su dolu kanalların ve hatta büyük buzul altı göllerin altında yatan Dünya’nın buz tabakalarının aksine, soğuk Mars iklimi nedeniyle yataklarına kadar katı halde donmuş olduklarına inanılıyordu.
2018’de Avrupa Uzay Ajansı’nın Mars Express uydusundan elde edilen kanıtlar bu varsayıma meydan okudu. Uydu, Mars’ın güney buz örtüsünü görebilen MARSIS adlı bir buz delici radara sahip. Buzun tabanında, buz örtüsünün altındaki sıvı su alanı olarak yorumlanan radar sinyalini güçlü bir şekilde yansıtan bir alanı ortaya çıkardı.
Bununla birlikte, sonraki çalışmalar, Mars’ın başka yerlerinde bulunan diğer kuru malzeme türlerinin, buz örtüsünün altında bulunmaları durumunda benzer yansıma kalıpları üretebileceğini ileri sürdü. Soğuk iklim koşulları göz önüne alındığında, buz örtüsünün altındaki sıvı su, günümüz Mars’ı için beklenen seviyelerin üzerinde, gezegenin içinden jeotermal ısı gibi ek bir ısı kaynağı gerektirecektir. Bu gölün varlığının sol teyidi, başka bir bağımsız kanıt hattını bekliyor.
Yeryüzünde, buzul altı gölleri, üstteki buz tabakasının şeklini – yüzey topografyasını – etkiler. Buzul altı göllerdeki su, buz tabakası ile yatağı arasındaki sürtünmeyi azaltarak, yerçekimi altındaki buz akışının hızını etkiler. Bu da gölün üzerindeki buz tabakası yüzeyinin şeklini etkiler, genellikle buz yüzeyinde bir çöküntü yaratır, ardından aşağı doğru daha yüksek bir alan yükselir.
Sheffield Üniversitesi, Nantes Üniversitesi, University College, Dublin ve Open University’den araştırmacıları da içeren ekip, verileri incelemek için bir dizi teknik kullandı. NASA‘Mars Global Surveyor uydusu, Mars’ın güney kutup buzulunun radar sinyalinin bulunduğu kısmının yüzey topografyası tespit edildi.
Analizleri, her ikisi de çevreleyen buz yüzeyinden birkaç metre sapan bir çöküntü ve buna karşılık gelen yükseltilmiş bir alan içeren 10-15 kilometre uzunluğunda bir yüzey dalgalanmasını ortaya çıkardı. Bu, Dünya’daki buzul altı gölleri üzerindeki dalgalanmalara benzer.
Ekip daha sonra buzun yüzeyinde gözlemlenen dalgalanmanın yataktaki sıvı su ile açıklanıp açıklanamayacağını test etti. Mars’taki belirli koşullara uyarlanmış buz akışının bilgisayar modeli simülasyonlarını çalıştırdılar. Daha sonra, eğer varsa, suyun buzun kaymasına ve hızlanmasına izin vereceği simüle edilmiş buz tabakası yatağına azaltılmış bir yatak sürtünmesi parçası yerleştirdiler. Ayrıca gezegenin içinden gelen jeotermal ısı miktarını da değiştirdiler. Bu deneyler, simüle edilmiş buz yüzeyinde, ekibin gerçek buz örtüsü yüzeyinde gözlemlediğine benzer boyut ve şekilde dalgalanmalar oluşturdu.
Model tarafından üretilen topografik dalgalanma ile gerçek uzay aracı gözlemleri arasındaki benzerlik, daha önceki buz nüfuz eden radar kanıtlarıyla birlikte, Mars’ın güney kutup buzulunun altında bir sıvı su birikimi olduğunu ve yeraltında nispeten yakın zamanda magmatik aktivitenin meydana geldiğini göstermektedir. Mars’ın suyu sıvı halde tutmak için gereken gelişmiş jeotermal ısıtmayı sağlamak için.
“Mars’tan, yörünge uydularından ve arazi araçlarından gelen verilerin kalitesi öyle ki, aynı teknikleri kullanarak, gezegenin yüzeyindeki ve hatta altındaki koşullar hakkında gerçekten zor soruları yanıtlamak için kullanabiliriz. Yeryüzünde,” dedi Arnold. “Bu teknikleri kendi gezegenimiz dışındaki gezegenler hakkında bir şeyler bulmak için kullanmak heyecan verici.”
Referans: NS Arnold, FEG Butcher, SJ Conway, C. Gallagher ve MR Balme, 29 Eylül 2022, “Mars’ın güney kutup buzulunun altındaki buzul altı suyun yüzey topografik etkisi”, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-022-01782-0
Çalışma, Avrupa Araştırma Konseyi tarafından finanse edildi.