Vulkanische Aktivität unter der Marsoberfläche?

Runder runder weißer Fleck auf rotbrauner Pflanze: Südpolareiskappe.

Gibt es aktuelle vulkanische Aktivitäten auf dem Mars? Ein unterirdischer See unter der südpolaren Eiskappe könnte darauf hinweisen. Bild über die NASA.


Mars hat diegrößte bekannte Vulkaneim Sonnensystem, die zeigen, dass es einmal warsehrgeologisch aktiv. Aber bisher deuteten die verfügbaren Beweise darauf hin, dass die Periode der vulkanischen Aktivität des Planeten vor Millionen von Jahren endete – dass diese massiven Calderas für sehr lange Zeit inaktiv waren.

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Aber jetzt scheint das nicht möglich zu seinganzimmerhin der Fall sein – es kann noch welche gebenRestaktivität tief unter der Erde, nach einem neuenpeer-reviewedPapier inGeophysikalische Forschungsbriefe. Aus der Zusammenfassung des Papiers:

Aktuelle Radarbeobachtungen der Europäischen WeltraumorganisationMars-ExpressRaumschiffe wurden als Beweis für das Schmelzen unter dem Eis am Südpol des Mars interpretiert. Wir modellieren die Temperaturen im Untergrund, um die notwendigen Bedingungen zu bestimmen, um flüssiges Wasser am Fuß der Eiskappe zu erreichen. Salze senken den Schmelzpunkt von Eis, mitCalciumperchloratErzeugung der niedrigsten Temperaturen, bei denen ein Schmelzen erreicht werden kann. Aber selbst wenn es lokale Konzentrationen großer Mengen dieser Salze am Fuß des Südpolareises gibt, sind die typischen Marsbedingungen zu kalt, um das Eis zu schmelzen. Wir stellen fest, dass eine lokale Wärmequelle innerhalb der Kruste erforderlich ist, um die Temperaturen zu erhöhen, und aMagma-Kammerinnerhalb von 10 km (6 Meilen) vom Eis könnte eine solche Wärmequelle sein. Dieses Ergebnis legt nahe, dass Magmatismus auf dem Mars in letzter Zeit aktiv gewesen sein könnte, wenn die Interpretation der Beobachtungen in flüssigem Wasser korrekt ist.

Ausschnitt der Oberfläche. Horizontale weiße Linie, kürzere dicke blaue Linie.

Erster Flüssigwassersee auf dem Mars entdeckt? Das helle horizontale Merkmal in diesem Bild repräsentiert die eisige Oberfläche des Mars. Die südpolaren geschichteten Ablagerungen – Eis- und Staubschichten – sind bis in eine Tiefe von etwa 1,5 km zu sehen. Darunter befindet sich eine Basisschicht, die in einigen Bereichen noch heller ist als die Oberflächenreflexionen, blau hervorgehoben. Die Analyse der reflektierten Signale deutet auf flüssiges Wasser hin. Bild über ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Rom; R. Orosei et al. 2018.

Die Ergebnisse der Studie knüpfen an die einer früheren Arbeit aus dem letzten Jahr an, die Hinweise auf einen großen Untergrund lieferteSee mit flüssigem Wasserderzeit unter der südpolaren Eiskappe vorhanden. Die neue Studie besagt, dass für die Existenz eines solchen Sees eine Wärmequelle tief unter der Oberfläche vorhanden sein muss – im Wesentlichen jüngste magmatische Aktivität innerhalb der letzten hunderttausend Jahre. Das ist geologisch gesehen noch sehr jung, und solche Hitze könnte auch heute noch vorhanden sein.Michael Sori, ein assoziierter Wissenschaftler im Lunar and Planetary Laboratory (LPL) an der University of Arizona und Co-Lead-Autor des neuen Papiers, räumt ein, dass das neue Papier Anlass zu Diskussionen geben wird:




Verschiedene Leute können dabei unterschiedliche Wege gehen und wir sind wirklich daran interessiert zu sehen, wie die Community darauf reagiert.

Die große Frage ist natürlich, was das für die Suche nach dem Leben bedeuten kann. Wenn es beides flüssiges Wasser gibtundeine Wärmequelle, die die Wahrscheinlichkeit, dass irgendeine Art von Leben – wenn auch wahrscheinlich immer noch nur mikrobiell – unter der Oberfläche existiert, stark erhöhen würde. EntsprechendAli Bramson, ein Postdoktorand ebenfalls am LPL und Co-Lead-Autor des neuen Papers:

Wir denken, dass, wenn es Leben gibt, es wahrscheinlich im Untergrund vor der Strahlung geschützt werden muss. Wenn heute noch magmatische Prozesse aktiv sind, waren sie vielleicht in der jüngeren Vergangenheit häufiger und könnten zu einem breiteren basalen Schmelzen führen. Dies könnte eine günstigere Umgebung für flüssiges Wasser und damit vielleicht Leben schaffen.

Aufgeschnittene Ansicht von dickem hellblauem Eis, dunkelblauer Fleck darunter, vertikales Bohrloch.

Der vermutete unterirdische See auf dem Mars soll ähnlich sein wieWostok-Seein der Antarktis. Aber der Marssee würde wahrscheinlich Wärme von vulkanischem Magma brauchen, um flüssig zu bleiben. Bild überNationale Wissenschaftsstiftung.


Ein See mit flüssigem Wasser unter dem Südpolareis wäre eigentlich nicht allzu überraschend, da sie auch unter den Polkappen auf der Erde existieren. Wissenschaftler sind sich jedoch nicht sicher, wie sie auf dem Mars flüssig bleiben würden, da der Planet im Allgemeinen viel kälter ist als die Erde. Wie Sori bemerkte:

Wir dachten, es gäbe viel Spielraum, um herauszufinden, ob [das flüssige Wasser] real ist, welche Art von Umgebung Sie brauchen würden, um das Eis überhaupt zu schmelzen, welche Art von Temperaturen Sie brauchen würden, welche Art von geologischen Prozessen wäre du brauchst? Denn unter normalen Bedingungen sollte es zu kalt sein.

Wenn das Wasser also, wie letztes Jahr angekündigt, wirklich da ist, was hält es dann flüssig? Das Forschungsteam für das neue Papier hat Modellexperimente des Marsuntergrunds durchgeführt – insbesondere untersucht, ob Salze allein ausreichen würden. Sie kamen zu dem Schluss, dass Salze allein wahrscheinlich nicht in der Lage sein würden, die Temperatur am Fuß der Eiskappe ausreichend zu erhöhen, und dass zusätzliche Wärme erforderlich wäre.

Woher soll diese Hitze kommen? Die plausibelste Quelle wäre vulkanische Aktivität unter der Erde – eine Magmakammer unter der Eiskappe. Das Team schätzte, dass Magma vor etwa 300.000 Jahren aus einer Tiefe von unten zur Oberfläche aufstieg, die Oberfläche jedoch nicht erreichte, sondern in der Kammer verblieb. Die Hitze der Kammer schmolz den Boden der Eiskappe und bildete den See. Aber vor allem müsste es immer noch diese Wärme bereitstellenheute, nicht nur vor Hunderttausenden von Jahren. Wie Bramson bemerkte:


Dies würde bedeuten, dass im Inneren des Mars noch heute eine aktive Magmakammerbildung stattfindet und es nicht nur ein kalter, toter Ort im Inneren ist.

Ausschnitt eines Vulkans mit vielen vulkanischen Merkmalen einschließlich Magmakammer.

Illustration, die zeigt, wie eine Magmakammer Vulkane auf der Erde speist. Ähnliche Magmakammern können unterirdische Wasserseen auf dem Mars erhalten. Bild überWikimedia Commons/William Crochot/Creative Commons Namensnennung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 Internationale Lizenz.

Das neue Papier wird Wissenschaftlern helfen, besser zu verstehen, wie das Wasser im unterirdischen See – falls bestätigt – dorthin gelangt ist und wie es laut flüssig bleiben kannJack Holt, Professor am LPL:

Ich denke, es war eine großartige Idee, diese Art der Modellierung und Analyse durchzuführen, weil man das Wasser erklären muss, wenn es da ist, und daher ist es wirklich ein kritischer Teil des Puzzles. Das Originalpapier ließ es einfach hängen. Da könnte Wasser sein, aber man muss es erklären, und diese Jungs haben wirklich gut gesagt, was erforderlich ist und dass Salz nicht ausreicht.

Fazit: Eine neue Studie sagt, dass vulkanische Aktivität unter der Erde auf dem Mars noch vorhanden sein könnte, was dazu beitragen würde, die Ergebnisse einer früheren Studie zu erklären, die Beweise für einen großen unterirdischen See unter dem Eis am Südpol des Mars liefert. Beide Erkenntnisse könnten erhebliche Auswirkungen auf die Suche nach Leben auf dem Mars haben.

Quelle: Wasser auf dem Mars, mit Salzkorn: Für das basale Schmelzen des Eises am Südpol werden heute lokale Wärmeanomalien benötigt

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