For milliarder av år siden hadde Mars flytende vann på overflaten i form av innsjøer, bekker og til og med et hav som dekket store deler av den nordlige halvkule. Bevisene for denne varmere, våtere fortiden er skrevet mange steder i landskapet i form av alluviale vifter, deltas og mineralrike leireavsetninger. Imidlertid har forskere i over et halvt århundre diskutert hvorvidt flytende vann eksisterer på Mars i dag eller ikke.
I følge ny forskning fra Norbert Schorghofer - seniorforsker ved Planetary Science Institute - kan saltvann dannes periodisk på overflaten av Mars. Mens den var veldig kortvarig (bare noen dager i året), ville den potensielle tilstedeværelsen av sesongbaserte saltlaker på Marsoverflaten fortelle oss mye om sesongens sykluser på den røde planeten, samt bidra til å løse et av de mest varige mysteriene.
Schorghofers studie, med tittelen "Mars: kvantitativ evaluering av krokussmelting bak steinblokker", dukket nylig opp i The Astrophysical Journal. For å ta opp spørsmålet om sesongens vannfrost kan smelte, og dermed produsere flytende vann, vurderte Schorghofer en serie med kvantitative modeller, samt oppdatert info om varmekonveksjon og en tredimensjonal modell for overflatenergibalanse.
Mens mye av vannet som en gang fantes på Mars 'er bevart i form av dets polare iskapper, er tilstedeværelsen av flytende vann veldig vanskelig å bestemme. Planeten gjennomgår sesongsykluser som Jorden, noe som vil føre til at man konkluderer med at denne isen smelter med jevne mellomrom. Imidlertid fører lavtrykksmiljøet og de raske temperaturendringene på Mars til at denne isen sublimerer lenge før den når sitt smeltepunkt.
På Mars varierer atmosfæretrykket fra 0,4 til 0,87 kilopascals (kPa), som tilsvarer mindre enn 1% av jordens havoverflate. Dette plasserer det nær tredobbeltrykket fra H2O - det minimale trykket som er nødvendig for at flytende vann kan eksistere. I mellomtiden varmer overflaten veldig raskt når den utsettes for solskinn, noe som resulterer i massive temperaturendringer gjennom dagen.
Som Schorghofer forklarte i en fersk PSI-pressemelding:
“Mars har mange kalde isrike regioner og rikelig med varme isfrie regioner, men isete regioner der temperaturen stiger over smeltepunktet er et søtt sted det er nesten umulig å finne. Det søte stedet er der det ville dannes flytende vann. ”
Schorghofer ser for seg at disse "søte flekkene" er plassert i mellombreddegradene rundt utstående topografi (f.eks. Steinblokker og høye fjellformasjoner). Om vinteren ville disse regionene kaste skygger kontinuerlig, og skapt miljøer med veldig kalde temperaturer der vannfrosten kunne samle seg.
Når våren kommer, vil de samme stedene bli utsatt for direkte sollys. Dette vil føre til at frostet til vann blir varmet opp til nær smeltepunktet for vann etter en eller to Mars-dager (også solseller). I følge Schorghofers detaljerte modellberegninger, ville temperaturen endre seg veldig raskt og øke fra -128 ° C om morgenen til -10 ° C ved middagstid.
Hvor enn disse vannfrossavsetningene dannet seg på salt rik jord, ville deres smeltepunkt bli deprimert til det punktet der det ville smelte ved -10 ° C. Dette betyr at ikke all frosten vil sublimere og bli gassformig. Noe av det ville bli saltlaker som ville tåle inntil all isen enten har smeltet eller blitt til damp. Dette sesongmønsteret vil gjenta seg igjen året etter.
I likhet med hva som skjer i den sørlige polare regionen, kan også kullsyrefrost bygge seg opp om vinteren i de skyggefulle områdene bak den utstående topografien. Smeltingen av vannfrost ville derfor først finne sted etter at tørrisen hadde fordampet - et punkt som forskere omtaler som "krokusdatoen." En eller to soler etter at denne datoen har gått, vil flytende vannis begynne å tine for å lage vann - kjent som "krokus smelter."
Disse funnene bygger på tidligere eksperimenter utført av NASA som viste hvordan kloraterike miljøer på Mars ville være det mest sannsynlige stedet å finne vann. Tilsvarende forskning har blitt utført av en rekke vitenskapsteam som har stilt spørsmål ved om sesongmessige trekk rundt Mars 'ekvatorialregioner - kjent som Recurring Slope Lineae (RSL) eller "skråningstrømmer" - er et resultat av dannelse av saltlake.
Så langt er det motstridende bevis for hva som forårsaker disse funksjonene og om de er resultatet av sandskred ("tørre" mekanismer) eller flytende vann fra grunnvannsfjærer, smeltende overflateis eller dannelse av saltlake ("våte" mekanismer) . Som Schorghofer forklarte, er forskningen og modelleringen hans en ekstra indikasjon på at den "våte" tankegangen er riktig.
Å svare på spørsmålet om krokussmelting av sesongens vannis faktisk forekommer på Mars, krevde en rekke detaljerte kvantitative beregninger - tallene betyr virkelig noe. Det tok flere tiår å utvikle de nødvendige kvantitative modellene. ”
Denne sommeren er det NASA Mars 2020 rover lanserer fra Cape Canaveral for å begynne sin seks måneder lange reise til Mars. Når den er der, vil den bli med Nysgjerrighet og en rekke andre oppdrag som for tiden leter etter bevis for Mars 'vannrike fortid. Med noe hell kan du også finne noen direkte bevis for at det finnes flytende vann der i dag! Bortsett fra å avgjøre en tiår lang debatt, ville det være gode nyheter for alle de som håper å komme dit fremover!
