Sind die unterirdischen Seen des Mars wirklich Seen?

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Die Südpolareiskappe des Mars von der Umlaufbahn aus gesehen. Der Orbiter Mars Express der ESA hat Dutzende von hellen Radarreflexionen unter der Oberfläche gefunden, die Seen sein können – oder auch nicht. Bild via ESA/ DLR/ FU Berlin/ Bill Dunford.


Im Jahr 2018 hat die Europäische WeltraumorganisationMars-Expressorbiter fand den ersten Beweis für eineunterirdischer Seeauf dem Mars. Der See lag tief unter der südpolaren Eiskappe. Was für eine spannende Entdeckung! Dann, im Jahr 2020, berichteten Weltraumwissenschaftler, dass sie entdeckt hattendrei zusätzliche Seenin der Nähe des ersten. Alle Seen auf dem Mars, selbst wenn sie kalt, salzig und dunkel sind, würden das Potenzial für irgendeine Form von Leben auf dem Roten Planeten erhöhen. Aber sind die unterirdischen Seen des MarsJa wirklichSeen?

Neue Studien von zwei verschiedenen Forschungsteams haben jetztZweifel aufkommen lassenauf dieser ursprünglichen Entdeckung. Wissenschaftler der Arizona State University (ASU) und der ASU School of Earth and Space Exploration haben die Daten von Mars Express weiter untersucht und einige mögliche Beweise dafür gefunden, dass die Seen möglicherweise überhaupt keine Seen sind.


Die Forscher veröffentlichten ihrepeer-reviewedführt zu zwei neuen Papieren inGeophysikalische Forschungsbriefe,eineram 16. Juni 2021 und dieSekundeam 28.06.2021.

Radarreflexionen zeigen unterirdische Seen des Mars

Bei der ersten Entdeckung erschienen die möglichen Seen auf Radarbildern von Mars Express als helle Reflexionen, die mit flüssigem Wasser übereinstimmen. Dies war unglaublich, wenn man bedenkt, wie kalt der Mars ist und die Tatsache, dass er sich tief unter der südpolaren Eiskappe des Planeten befand. Die Wissenschaftler kamen jedoch zu dem Schluss, dass es sich höchstwahrscheinlich um Flüssigwasserseen handelte, die durch Salze flüssig gehalten wurden. Sie wurden unter dem gefundensüdpolare geschichtete Ablagerungen, abwechselnde Schichten aus Wassereis, Trockeneis (gefrorenes Kohlendioxid) und Staub.

Die Seen erstreckten sich über eine Fläche von etwa 6 bis 12 Meilen (10 bis 20 km). Ähnliche Arten von Seen, wieWostok-See, existieren unter den polaren Eiskappen auf der Erde, also war der Fund nichtauchbizarr.

Karte mit großer unregelmäßiger dunkler Fläche, farbigen Punkten und Linien und Kreisen, die nach außen strahlen.

Diese Karte der Südpolarregion zeigt die Standorte aller bisher gefundenen möglichen Seen (farbige Punkte). Bild über ESA/ NASA/ JPL-Caltech/OUTFIT.




„Zu viele“ Seen

Die Forscher der ASU fanden Dutzende weiterer ähnlicher Seen (?), nachdem sie Daten des Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) auf dem Mars-Express. Sie erweiterten die Suche nach ähnlichen Radarsignalen auf 44.000 Messungen verteilt auf 15 Jahre MARSIS-Daten. Die Suche umfasste die gesamte Südpolarregion des Planeten. HauptautorAditya Khullerangegeben:

Wir wollten unter das Südpolareis schauen und das darunter liegende alte Gelände mit MARSIS-Daten charakterisieren.

Das klingt spannend, aber es gibt ein Problem. Man könnte sagen, es gibtzu vieleSeen. Viele der neuen befinden sich in Gebieten, in denen es selbst mit Hilfe von Salzen für flüssiges Wasser unter der Erde zu kalt sein sollte. Aber sie sehen genauso aus wie die anderen hellen Reflexionen auf dem Radar, die als Seen interpretiert wurden.

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Radarbild von Mars Express im Jahr 2018, das den ersten entdeckten und größten See unter dem Südpolareis zeigt. Bild überDIES/ NASA / JPL / ASI / Universität Rom / R. Orosei et al 2018.


Khuller sagte:

Normalerweise verlieren Radarwellen Energie, wenn sie ein Material durchdringen, daher sollten Reflexionen von tieferen Tiefen weniger hell sein als diejenigen von der Oberfläche. Obwohl es einige mögliche Gründe für ungewöhnlich helle Reflexionen unter der Oberfläche gibt, kamen diese beiden Studien zu dem Schluss, dass eine flüssige Wasserkomponente die Ursache für diese hellen Reflexionen war, da flüssiges Wasser für das Radar hell erscheint.

Selbst für salzige Seen zu kalt

Die Forscher fanden einige Radarreflexionen, die weniger als eine Meile (1,6 km) unter der Oberfläche waren. In dieser Tiefe beträgt die Temperatur etwa -81 F (-63 C), kalt genug, dass das Wasser gefroren sein sollte, selbst wenn es salzige Mineralien namens . enthalten würdePerchlorate. Perchlorate sind bekanntermaßenhäufig auf der Marsoberfläche.

Farbige Radarkarte von vier von Mars' unterirdische Seen.

Diese Radarkarte von Mars Express zeigt 4 unterirdische Seen – 1 großen und 3 kleine, blau gefärbt – unter dem Südpol des roten Planeten. Wissenschaftler haben den großen zentralen See 2018 angekündigt. Die 3 neu entdeckten, kleineren Seen umgeben ihn. Video-Screenshot überDIES.


Co-Autor und Co-Hauptprüfer des MARSIS-InstrumentsJeffrey Plautgenannt:

Wir sind uns nicht sicher, ob es sich bei diesen Signalen um flüssiges Wasser handelt oder nicht, aber sie scheinen viel weiter verbreitet zu sein als das, was das Originalpapier gefunden hat. Entweder ist flüssiges Wasser unter dem Südpol des Mars verbreitet, oder diese Signale weisen auf etwas anderes hin.

Neuer Vulkanismus?

Ein möglicher Weg, dass diese Seen wirklich Seen sein könnten, wenn der Mars kürzlich einen Vulkanismus unter der Erde erlebt hat. Das könnte plausibel genug Wärme liefern, um die Seen flüssig zu halten. Da warneue Beweisefür mögliche neuere vulkanische Aktivitäten anderswo auf dem Mars, wenn auch nicht unterhalb des Südpols. Laut Khuller:

Sie fanden heraus, dass es das Doppelte des geschätzten Mars dauern würdeGeothermieWärmestrom, um dieses Wasser flüssig zu halten. Eine Möglichkeit, diese Wärmemenge zu erhalten, ist Vulkanismus. Wir haben jedoch keine wirklich starken Beweise für den jüngsten Vulkanismus am Südpol gesehen, daher scheint es unwahrscheinlich, dass vulkanische Aktivität es ermöglichen würde, dass in dieser Region flüssiges Wasser unter der Oberfläche vorhanden ist.

Wenn keine Seen, was sind sie dann?

Die Forscher der ASU School of Earth and Space Exploration sagen, dass die hellen Regionen anstelle von Wasser aus anderen Materialien bestehen könnten, wie zetwas von dem Eis schmelzen). Sie sagten in der Zeitung:

Wir finden, dass Kontraste in der elektrischen Leitfähigkeit zwischen Materialien auch die Helligkeit der Reflexion erklären könnten. Wir vermuten, dass dieser Unterschied auf Tone, metallhaltige Mineralien oder Salzeis unter dem polaren Eisschild zurückzuführen sein könnte.

Lächelnder Mann, der vor elektrischer Ausrüstung steht.

Aditya Khuller, Hauptautorin des ersten neuen Papiers der Arizona State University über die Marsseen. Bild überOUTFIT.

Mehr Studium nötig

Es scheint, dass weitere Studien erforderlich sind, um festzustellen, ob einer der Seen wirklich Seen ist. Auch wenn dies nicht der Fall ist, werden die Ergebnisse den Wissenschaftlern nützliche Daten über die Bedingungen unter der Oberfläche auf dem Mars liefern. Viele Wissenschaftler glauben, dass mikrobielles Leben unter der Erde auf dem Mars existieren könnte, und Studien wie diese werden ihnen helfen, die besten Orte zu finden, an denen sie suchen können.

Fazit: Zwei Forschergruppen haben neue Ergebnisse veröffentlicht, die darauf hindeuten, dass die unterirdischen Seen des Mars unter der südpolaren Eiskappe möglicherweise überhaupt keine Seen sind. Die ersten Seen wurden 2018 und 2020 entdeckt, jetzt wurden Dutzende weitere in der Nähe in Radarbildern von Mars Express gefunden. Aber viele der neuen sind an Orten zu kalt, um selbst salziges Wasser flüssig zu halten.

Quelle: Eigenschaften der basalen Grenzfläche der Mars-Südpolar-Lagerstätten

Quelle: Starke MARSIS-Radarreflexionen von der Basis der Mars-Südpolkappe können auf leitfähiges Eis oder Mineralien zurückzuführen sein

Über die Arizona State University