Mars’taki yeraltı sıvı su göllerinin yeri hakkında şüphe – sadece donmuş çamur olabilir

NASA’nın Mars Reconnaissance Orbiter aracı tarafından çekilen bu görüntü, Mars’ın güney kutbundaki buz tabakalarını gösteriyor. Uzay aracı bu buzun yakınında kil keşfetti; Bilim adamları, bu killerin daha önce sıvı su olarak yorumlanan radar yansımalarının kaynağı olduğunu öne sürdüler. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Arizona Üniversitesi/JHU

Geçen ay yayınlanan üç çalışma, Mars’ın güney kutbunun altında yer altı göllerinin varlığına dair hipotez hakkında şüphe uyandırdı.

Suyun olduğu yerde hayat vardır. En azından Dünya’daki durum budur ve bilim adamlarının soğuk ve kuru bir yerde sıvı suyun var olduğunu gösteren herhangi bir kanıt karşısında şaşkına dönmelerinin nedeni budur. Mars. Kızıl Gezegen, sıvı su aramak için zor bir yerdir: su buzu bol iken, yüzeyde sıvı olacak kadar sıcak olan herhangi bir su, ince Mars havasında buhara dönüşmeden önce yalnızca birkaç dakika sürecektir.

İtalya’nın Astituto Nazionale d’Astrovica’sından Roberto Orossi liderliğindeki bir ekibin, Mars’ın güney kutbundaki buz tabakasının derinliklerinde yer altı göllerine dair kanıtlar bulduklarını açıkladığı 2018’deki ilginin nedeni de bu. Aldıkları kanıtlar, ESA’nın Mars Express yörüngesindeki bir radar cihazından geldi.

Renkli noktalar, ESA’nın Mars’ın güney kutup başlığındaki Mars Express yörünge aracı tarafından parlak radar yansımalarının gözlemlendiği yerleri temsil ediyor. Bu tersine dönüşler daha önce yüzeyin altındaki sıvı su olarak yorumlanmıştı, ancak bunların yaygınlığı ve donmuş yüzeye yakınlığı, başka bir şey olabileceğini düşündürüyor. Kredi: ESA/NASA/JPL-Caltech

Kaya ve buza nüfuz edebilen radar sinyalleri, farklı malzemelerden yansıdığında değişir. Bu durumda, kutup başlığının altında sıvı su olarak yorumlanabilecek özellikle parlak sinyaller yayarlar. Mikroplar için yaşanabilir bir ortam olasılığı heyecan vericiydi.

Ancak, dünyadaki soğuk laboratuvarda yapılan deneylerle birlikte verilere daha yakından baktıktan sonra, bazı bilim adamları artık sinyalleri suyun değil kilin oluşturduğuna inanıyor. Geçen ay, üç yeni gazete gizemi ortaya çıkardı – ve göller hipotezi kurumuş olabilir.

bilimsel ekosistem

Marslı kutup bilim adamları, küçük, sıkı sıkıya bağlı bir topluluğa aittir. Lakes gazetesinin yayınlanmasından kısa bir süre sonra, bu bilim adamlarından yaklaşık 80’i, Arjantin’in güney ucundaki bir sahil köyü olan Ushuaia’daki Uluslararası Kutup Mars Bilim ve Keşif Konferansı’nda bir araya geldi.

Bu tür toplantılar, yeni teorileri test etme ve birbirlerinin görüşlerine meydan okuma fırsatı sunar. Jeffrey Plaut, “Toplum kendi küçük bilimsel ekosistemlerini oluşturabilir.” Dedi. NASAJPL, konferansa katılmak için seyahat eden bilim insanlarından biri. Aynı zamanda, Orosei ile birlikte, MARSIS veya Yeraltı ve İyonosfer Aletleri için Mars Gelişmiş Radarı adı verilen ilgi çekici radar sinyallerinin arkasındaki aletin baş araştırmacısıdır. “Bu topluluklar kendi kendine yeterli olabilir çünkü birine bir soru sorarsınız ve belki bir veya iki yıl sonra bir cevap bulmanıza yardımcı olurlar” diye devam etti.

Konuşmanın çoğu yeraltı göllerine odaklandı. Suyun sıvılarını tüm bu buzun altında tutmak için ne kadar ısı gerekir? Tuzlu su, suyun donma noktasını sıvı tutmak için yeterince düşürebilir mi?

Toronto’daki York Üniversitesi’nden Isaac Smith, laboratuvarda çalışırken toplandı ve radar sinyallerine nasıl tepki vereceğini test etmek için sıvı nitrojen ile smektit kilini dondurdu. Bulgular, Mars’ın güney kutbunda yeraltı göllerinin bulunabileceği hipotezine meydan okuyor. Kredi: York Üniversitesi / Craig Reza

Tabii ki, bu, suyla ilgili heyecan verici bir hipotezin bir araştırma telaşına yol açtığı ilk sefer değil. 2015 yılında, NASA’nın Mars Keşif Orbiteri, “tekrarlanan eğim çizgisi” olarak adlandırılan bir fenomen olan, yamaçlardan aşağı akan ıslak kum çizgilerine benzeyen bir şey buldu. Ancak uzay aracının HiRISE – veya Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilim Deneyi – kullanılarak tekrarlanan gözlemler, kamera o zamandan beri bunun muhtemelen kum akışlarının sonucu olduğunu ortaya çıkardı. Bu yılın başlarında yayınlanan bir araştırma raporu, 2018’de Mars’ta meydana gelen küresel bir toz fırtınasından sonra birkaç tekrar eden eğim çizgisi buldu. Bulgular, yamaçlarda biriken tozun kum akışlarına yol açtığını ve bunun da çizgiye rengini veren karanlık yeraltı malzemesini ortaya çıkardığını gösteriyor. ayırt edici renk..

Islak kum hipotezinde olduğu gibi, birçok bilim insanı yeraltı gölleri hipotezini test etmenin yollarını düşünmeye başlıyor. Ushuaia’da konferansı organize eden ve kilin gözlemleri açıklayabileceğini gösteren en son çalışmaya öncülük eden Toronto’daki York Üniversitesi’nden Isaac Smith, “Bunu ele almaya çalışmamız gerektiğine dair bir his vardı” dedi.

Göller için çok soğuk

Bu bilim adamları arasında Blot vardı. O ve Arizona Eyalet Üniversitesi’nde staj yapan doktora öğrencisi Aditya Khuller. Jet Tahrik Laboratuvarı, 15 yıllık MARSIS verisi boyunca kutup başlığının tabanından gelen 44.000 radar yankısını analiz etti. 2018 çalışmasındaki gibi düzinelerce parlak geri dönüş gösterdiler, ancak yayınlanan en son makalelerinde Jeofizik Araştırma MektuplarıBu sinyallerin çoğunu yüzeye yakın bölgelerde buldular; suyun o kadar soğuk olması gerekiyor ki, Mars’ta yaygın olarak bulunan ve suyun donma sıcaklığını düşürebilen bir tür tuz olan perklorat ile karıştırıldığında bile sıvı kalıyor.

Daha sonra iki ayrı bilim insanı ekibi, bu sinyalleri başka bir şeyin üretip üretemeyeceğini belirlemek için radar sinyallerini analiz etti.

Arizona Eyalet Üniversitesi’nden Carver Pearson, kil, mineral içeren mineraller ve tuzlu buz dahil olmak üzere sinyallere neden olabilecek birkaç potansiyel malzemeye işaret eden teorik bir çalışmayı tamamladı. Ancak York Üniversitesi’nden Isaac Smith, Mars’ın her yerinde smektit adı verilen bir grup kil bulunduğunu bilerek, ayrı bir üçüncü makalede daha da ileri gitti: Smektitlerin özelliklerini laboratuvarda ölçtü.

Smektit, sıradan bir kaya gibi görünür ancak uzun zaman önce sıvı sudan oluşmuştur. Smith, radar sinyallerinin onlarla nasıl etkileşime girdiğini ölçmek için tasarlanmış bir silindire birkaç leke örneği yerleştirdi. Ayrıca sıvı nitrojene daldırdı ve eksi 58 dereceye kadar dondurdu. Fahrenhayt (eksi 50 derece Santigrat) – Mars’ın güney kutbunda olacağına yakın.

Smith, “Laboratuvar soğuktu” dedi. “O zamanlar Kanada’da kıştı ve odaya sıvı nitrojen pompalamak odayı daha serinletti. Şapka, ceket, eldiven, atkı ve maskeyle bağlandım çünkü COVID-19. Çok rahatsız oldu.”

Kil örneklerini dondurduktan sonra Smith, tepkilerinin MARSIS radar gözlemleriyle neredeyse tam olarak eşleştiğini buldu. Ardından, o ve ekibi, bu radar gözlemlerinin yakınında Mars’taki çamuru inceledi. Kompakt Görüntüleme Spektrometresi veya CRISM adı verilen bir mineral tablosu taşıyan MRO’dan gelen verilere güvendiler.

Bingo. CRISM buzun içinden geçemezken, Smith Antarktika buz tabakasının yakınına dağılmış bazı küçük nesneler buldu. Smith’in ekibi, donmuş smektitlerin tersine dönebileceğini – olağandışı miktarda tuz veya ısıya gerek olmadığını – ve Antarktika’da olduklarını gösterdi.

Mars’ın güney kutbuna inmeden ve kilometrelerce buzun içini kazmadan, parlak radar sinyallerinden emin olmanın hiçbir yolu yok. Ancak son makaleler, sıvı sudan daha anlamlı olan makul açıklamalar sundu.

Plott, “Gezegen biliminde genellikle gerçeğe biraz daha yaklaşırız” dedi. “Orijinal kağıt bunun su olduğunu kanıtlamadı ve bu yeni kağıtlar da olmadığını kanıtlamıyor. Ancak bir fikir birliğine varmak için olasılıkları mümkün olduğunca daraltmaya çalışıyoruz.”