Mars'ta Su: Keşif ve Kanıt

(İmaj kredisi: NASA/JPL-Caltech/Arizona Üniversitesi)

Mars'ta sıvı su hala akabilir, ancak bu, onu tespit etmenin kolay olduğu anlamına gelmez. Kızıl Gezegende su arayışının bugün yüzeyde sıvı aktığına dair kesin işaretler ortaya çıkarması 15 yıldan fazla sürdü. Ancak geçmişte, nehirler ve okyanuslar karayı kaplamış olabilir. Tüm sıvı su nereye gitti? Niye ya? Hala ne kadarı kaldı?

Kızıl Gezegenle ilgili gözlemler, nehirlerin ve okyanusların erken tarihinde öne çıkan özellikler olabileceğini gösteriyor. Milyarlarca yıl önce Mars, bazı bölgelerde mikrobiyal yaşamı destekleyebilecek sıcak ve ıslak bir dünyaydı. Fakat gezegen Dünya'dan daha küçüktür , daha az yerçekimi ve daha ince bir atmosfer ile. Zamanla, sıvı su buharlaştıkça, daha fazlası uzaya kaçtı ve daha azının gezegenin yüzeyine düşmesine izin verdi.

Bugün su nerede?

Sıvı su, Mars yüzeyindeki bazı dik, nispeten ılık yamaçlardan akıyor gibi görünüyor. Yinelenen eğim çizgisi (RSL) olarak bilinen özellikler, ilk olarak 2011 yılında ABD tarafından çekilen görüntülerde tanımlanmıştır. Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilimi Deneyi (HiRISE) kamerası Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) gemisinde. Mevsimsel olarak ortaya çıkan koyu renkli çizgilerin, gezegenin yüzeyinde akan tuzlu suyun işaretleri olduğu doğrulandı.

Bir araştırma ekibi üyesi guesswhozoo.com'a 2012'de verdiği demeçte, 'Eğer bu doğruysa, Mars'taki RSL, orta enlemlerdeki dik yamaçlarda devam eden çok daha önemli bir drenaj sisteminin yüzey ifadesini temsil edebilir' dedi.

2015 yılında, RSL'nin spektral analizi, bilim adamlarının tuzlu sıvı sudan kaynaklandığı sonucuna varmalarına yol açtı. [İlgili: Bugün Mars'ta Tuzlu Su Akıyor, Yaşam Oranlarını Artırıyor ]

Atlanta'daki Georgia Institute of Technology'den çalışmanın baş yazarı Lujendra Ojha, 'Bu yamaçlarda hidratlı tuzların tespiti, suyun bu çizgilerin oluşumunda hayati bir rol oynadığı anlamına geliyor' dedi. Beyan . Büyük su birikintileri, gezegenin kuzey ve güney kutuplarındaki buzulların içinde hapsolmuş gibi görünüyor. Her yaz, sıcaklıklar arttıkça, içerikleri doğrudan katı formdan gaz formuna geçerken kapaklar hafifçe küçülür, ancak kışın daha düşük sıcaklıklar, 45 dereceye kadar veya ekvatorun yarısına kadar enlemlerde büyümelerine neden olur. Kapaklar ortalama 2 mil (3 kilometre) kalınlığındadır ve tamamen erirse, Mars yüzeyini yaklaşık 18 fit (5,6 metre) suyla kaplayabilir.

Donmuş su da yüzeyin altında bulunur. Bilim adamları keşfetti Kaliforniya ve Teksas kadar büyük bir buz parçası Kızıl Gezegenin ekvator ve kuzey kutbu arasındaki bölgede birleşir. Yeraltı suyunun varlığından uzun süredir şüpheleniliyordu, ancak doğrulamak için garip katmanlı kraterlerin ortaya çıkmasını gerektirdi. Gezegenin diğer bölgeleri de donmuş su içerebilir. Bazı yüksek enlem bölgeleri, toprak donmalarında ve zamanla çözülmelerinde permafrost olarak oluşmuş olabilecek desenli zemin şekilleriyle övünüyor gibi görünüyor.

Avrupa Uzay Ajansı'nın Mars Express uzay aracı, kraterlerin daha serin, gölgeli tabanlarındaki buz tabakalarının görüntülerini yakaladı ve bu da sıvı suyun uygun koşullar altında birikebileceğini gösteriyor. NASA tarafından tanımlanan diğer kraterler Mars Keşif Orbiter benzer havuzlamayı gösterir.

Mars'ta su olduğuna dair kanıtlar ilk olarak 2000 yılında sıvı bir kökene işaret eden olukların ortaya çıkmasıyla gün ışığına çıktı. Oluşumları sonraki yıllarda hararetli bir şekilde tartışıldı.

Ancak bugün herkes Mars'ın su içerdiğini düşünmüyor. Yeni araştırmalar, RSL'nin aslında kum ve tozun hareketiyle oluşan granüler akışlardan oluşmuş olabileceğini ortaya koyuyor.

Baş yazar Colin Dundas yaptığı açıklamada, 'RSL'yi olası sıvı su akışı olarak düşündük, ancak eğimler kuru kum için beklediğimize daha çok benziyor' dedi. 'Bu yeni RLS anlayışı, bugün Mars'ın çok kuru olduğunu gösteren diğer kanıtları destekliyor.'

Bu fikir, Mars'ın Güney Kutbu yakınlarındaki olası bir yeraltı gölünün yakın zamanda keşfedilmesiyle ortadan kalkmış olabilir.

Yeraltı gölü mü?

Araştırmacılar, Mars'ın güney kutbunun altında bir göl saklamış olabileceğini açıkladıklarında büyük bir sıçrama yaptı. Avrupa Mars Express uzay aracı, önerilen suyu tespit etmek için Mars Gelişmiş Yeraltı ve İyonosfer Sondajı (MARSIS) için Radar'ını kullandı. Yere nüfuz eden radar, yüzeye radar darbeleri gönderdi, ardından bunların yansıtılmasının ne kadar sürdüğünü zamanladı. Yeraltı katmanlarının özellikleri, kirişlerin geri dönmesinin ne kadar süreceğini etkiler.

MARSIS'in araştırması, Mars'ın güney kutbunun, 124 mil genişliğinde (200 km) bir bölgeye yayılmış yaklaşık 1 mil (1.5 kilometre) derinliğe kadar çok sayıda buz ve toz katmanından oluştuğunu ortaya koydu.

MARSIS deneyinin baş araştırmacısı ve yeni araştırmanın baş yazarı Roberto Orosei yaptığı açıklamada, 'Mars'taki bu yeraltı anomalisi, su veya zengin su çökeltileriyle eşleşen radar özelliklerine sahip' dedi.

MARSİS ayrıca cepler arasında bir yeraltı gölünün varlığını da ortaya çıkardı. Radar yankılarına göre, gölün genişliği 20 km'den fazla değil ve yüzeyin neredeyse bir mil altına gömülü. Bilim adamları gölün derinliğinden emin değiller, ancak en az 1 metre derinliğinde olduğunu doğruladılar. Araştırmacılara göre gölün donmaması için tuz olması gerekiyor.

'Bu sadece küçük bir çalışma alanı; Orosei, başka yerlerde bu yeraltı su ceplerinin daha fazla olabileceğini düşünmek heyecan verici bir olasılık, dedi Orosei.

Tüm araştırmacılar sıvı suyun varlığından o kadar emin değil.

Arizona'daki Gezegen Bilimleri Enstitüsü'nde Mars araştırmacısı olan Steve Clifford, 'Bence bu çok, çok ikna edici bir argüman, ancak kesin veya kesin bir argüman değil,' dedi. guesswhozoo.com'a anlattı . 'Kapak tabanında öngörmediğimiz koşulların var olma ve bu parlak yansımadan sorumlu olma olasılığı her zaman vardır.'

Otuz yıldan fazla bir süre önce Clifford, Mars'ın, Dünya'nın yaptığı gibi, kutup kapaklarının altında sıvı su barındırabileceğini öne sürdü. Dünya'da, Antarktika ve Grönland buz tabakalarının altındaki göller, gezegenlerin içindeki ısı buzulları parça parça erittiğinde oluşur. Clifford, guesswhozoo.com'a Mars'taki kutup buzullarının altında benzer bir senaryonun gerçekleşebileceğini söyledi.

NASA'nın baş bilim adamı Jim Green, 'MARSIS verilerinde görülen parlak nokta alışılmadık bir özellik ve son derece ilgi çekici' dedi. Beyan . 'Kesinlikle daha fazla çalışmayı garanti ediyor. Yorumu test etmek için ek kanıt satırları izlenmelidir.'

Green, “Gelecekte daha fazla çalışmak için başka araçlar kullanmayı umuyoruz” dedi.

Kuzey Mars

Kuzey Mars'ın orta enlemindeki bir alanın bu görüntüsünün merkezinde, yaklaşık 6 metre (20 fit) çapında yeni bir krater, bu sahte renkli görüntüde mavi olan parlak bir malzeme pozunu tutar.(İmaj kredisi: NASA/JPL-Caltech/Arizona Üniversitesi [ Tam Öykü ])

Bir vaha aramak

Mariner 9, 1971'de başka bir gezegenin yörüngesinde dönen ilk gemi olduğunda, kuru nehir yatakları ve kanyonlardan getirdiği fotoğraflar, Mars yüzeyinde bir zamanlar suyun var olduğunu gösteriyor gibiydi. Viking yörünge araçlarından alınan görüntüler, yalnızca yer şekillerinin çoğunun akan su tarafından yaratılmış olabileceği fikrini güçlendirdi. Viking iniş araçlarından elde edilen veriler, yüzeyin altında suyun varlığına işaret etti, ancak deneyler sonuçsuz kabul edildi. [ Mars Keşfedildi: 1971'den Beri Landers ve Rovers (İnfografik) ]

90'ların başı bir dizi Mars görevi başlattı . Bilim adamları, Mars hakkında zengin bilgilerle dolup taştı. Üç NASA yörüngesi ve Avrupa Uzay Ajansı tarafından gönderilen bir tanesi gezegeni yukarıdan inceledi, yüzeyi haritaladı ve aşağıdaki mineralleri analiz etti. Bazıları, suyun varlığını gösteren minerallerin varlığını tespit etti. Diğer veriler, doldurmaya yetecek kadar yer altı buzunu ölçtü Michigan Gölü iki kez . Antik kaplıcaların bir zamanlar yüzeyde var olduğuna ve bir zamanlar bazı bölgelere sürekli yağış düştüğüne dair kanıtlar buldular. Ve daha derin kraterlerin bazılarında buz parçaları buldular.

Çarpma kraterleri, kızıl gezegenin içinin bir görünümünü sunar. Bilim adamları, ESA'nın Mars Express'ini ve NASA'nın Mars Keşif Yörünge Aracını kullanarak, gezegenin içinden çıkan kayaları inceleyerek suyun varlığını düşündüren mineraller buldular.

Fransa'daki Nantes Üniversitesi'nden Nicolas Mangold, 'Su sirkülasyonu yaklaşık 3,7 milyar yıl önce yerkabuğunun birkaç kilometre derinliğinde gerçekleşti' dedi. Beyan .

Ancak Mars'a doğru fırlatılan tek nesne yörüngeler değildi. NASA'nın Merak gezgini, son 15 yılda Kızıl Gezegenin yüzeyine inen beşinci robottur. Pathfinder, Phoenix, Spirit ve Opportunity, gezegenin ayrıntılı ölçümlerini aldı; Phoenix dışında hepsi yüzey boyunca seyahat ederek bir bilgi hazinesi topladı.

Phoenix

Sols (veya Mars günleri) 8, 31 ve 44'üncü emisyonda arazi aracının robotik kol kamerası tarafından çekilen Phoenix'in payandalarından birinin görüntüleri. Daire tarafından çevrelenen iki küre birbiriyle birleşiyor gibi görünüyor, bazı Phoenix bilim adamları bunun kürelerin sıvı su olduğunun bir işareti olduğunu savunuyor.(İmaj kredisi: Renno ve diğerleri, NASA)

Sondalar zemini kazdı, kayaları inceledi ve deneyler yaptı. 2008'de Phoenix, dört gün sonra kaybolan küçük parlak malzeme parçalarını ortaya çıkardı ve bilim adamlarının bunların su buzu parçaları olduğunu tahmin etmesine yol açtı. Arazi aracı, topladığı ve analiz ettiği bir örnekte su buharını tespit ederek kızıl gezegende donmuş suyun varlığını doğruladı.

İkiz geziciler Spirit ve Opportunity, kayaların içinde su izleri buldu. Bir problemin çözüme dönüşmesinin parlak bir örneğinde, Spirit'teki kırık bir tekerlek Mars yüzeyinin üst kısmına kazındı ve altta büyük olasılıkla suyun varlığında oluşmuş olan silika açısından zengin bir tabaka ortaya çıkardı.

Curiosity, antik Mars'ta akan suyun daha fazla kanıtını buldu. 1 tonluk gezici, Ağustos 2012'de yere indikten kısa bir süre sonra eski bir dere yatağından yuvarlandı ve milyarlarca yıl önce sıvı suya maruz kalmış bir dizi kayayı inceledi.

Mars görevleri, Mars'ta su aramanın tek yolu değil. Bilim adamları çalışıyor Kızıl Gezegenden fırlatılan kayalar Geçmişte suyun yüzeyin altında yattığına dair işaretler buldu.

JPL'nin baş yazarı Lauren White, 'Mars'a yapılan robotik görevler gezegenin tarihine ışık tutmaya devam ederken, Mars'tan Dünya üzerinde çalışmaya uygun olan tek örnek Mars meteorlarıdır' dedi. Beyan .

'Dünya'da, göktaşlarına daha derinlemesine bakmak ve Mars'ın tarihine ışık tutmak için birden fazla analitik teknik kullanabiliriz.'

Tarihi yer şekilleri

Nispeten yakın zamanda (jeolojik olarak konuşursak) suyun varlığını incelemeye ek olarak, çeşitli misyonlar gezegenin yüzeyini tarihsel bir bağlamda da incelediler. Mars'ın nehir yatakları bugün ıslak değil, ancak bilim adamları gezegenin evrimi hakkında daha fazla bilgi edinmek için onları inceleyebilir. [ Fotoğraflar: Mars'ta Su Arayışı ]

Mars'ın daha düz olan kuzey ovaları, bir zamanlar okyanus veya muhtemelen, gezegen kurak dönemlerden geçerken, iki. Bilim adamları, daha yakın tarihli su kütlesinin muhtemelen yalnızca geçici olacağını, toprağa sızacağını, buharlaşacağını veya bir milyon yıldan daha kısa bir sürede donacağını söylüyor.

Nehir yatakları ve oyuklar, suyun en azından kısa bir süreliğine Mars'ın yüzeyinden geçtiğini gösteriyor. Tahminlere göre, Marte Vallis olarak bilinen büyük bir kanal sisteminden her yıl Mississippi Nehri'nden geçen sudan yüz kat daha fazla su akmış olabilir. Olukların kendileri daha küçüktür, muhtemelen kısa süreli sağanak yağmur fırtınaları sırasında hızlı hareket eden sular onları karada oymuş olabilir.

Merak, Mars'ın en az bir bölgesinin, Sharp Dağı'nın, milyonlarca yıl önce bir göl yatağında biriken tortular tarafından inşa edildiğine dair işaretler buldu ve bu, gezegende önemli zaman dilimleri boyunca büyük havuzların var olduğunu düşündürdü.

NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı'ndan (JPL) Curiosity proje yardımcısı bilim adamı Ashwin Vasavada, 'Sharp Dağı için hipotezimiz tutarsa, sıcak ve ıslak koşulların geçici, yerel veya Mars'ta sadece yeraltı olduğu fikrine meydan okuyor' dedi. Beyan .

Yeryüzünde, nehirlerin ve göllerin etrafındaki topraklar daha nemlidir, çamur ve kilden oluşur. Bu tür birikintiler Mars'ta da var, suyu hapsediyor ve bir zamanlar daha büyük cisimlerin nerede var olduğunu gösteriyor.

Mars'taki su, güzel oturmaktan daha fazlasını yapıyor olabilir. Yeni bir çalışma, sıvı kaynadığında düşük basınçlar sayesinde kumu havaya kaldırabileceğini ortaya koyuyor.

Araştırmacılar, 'Bu nedenle, yakın zamanda ve günümüzde Mars'ın kütle kaybı özelliklerinin oluşumunu değerlendirirken tortuların havaya kalkması dikkate alınmalıdır, çünkü bu tür özellikleri oluşturmak için daha önce düşünülenden çok daha az suya ihtiyaç duyulabilir' diye yazdılar. günlük Doğa İletişimi .

Sıvı altın

Su, Dünya'da mahsur kalan bizler için çok yaygın bir unsur gibi görünebilir, ancak büyük bir değeri vardır. Bilim adamları, Mars'ın zaman içinde nasıl değişip geliştiğini anlamanın yanı sıra, su bulmanın onlara daha da değerli bir şey bulmalarına yardımcı olacağını umuyor - geçmiş veya şimdiki yaşam.

Sadece Dünya'nın yaşama ev sahipliği yaptığı bilinmektedir ve gezegenimizdeki yaşam suya ihtiyaç duyar. Hayat bu değerli sıvıya güvenmeden evrimleşebilecek olsa da, bilim adamları sadece bildikleriyle çalışabilirler. Böylece Mars gibi gök cisimlerinde su bulmanın yaşam için kanıt bulmayı sağlayacağını umuyorlar.

Bunu akılda tutarak NASA, Kızıl Gezegeni keşfetmek için 'suyu takip et' mantrasını benimseyen bir strateji geliştirdi. Mars'a gönderilen son yörüngeler, arazi araçları ve geziciler, yaşamın gelişebileceği ortamları bulma umuduyla yaşam yerine su aramak için tasarlandı.

Ancak bu robotların geri döndüğü kanıt seli ile değişti. Curiosity, Mars'ın antik geçmişte gerçekten de mikrobiyal yaşamı destekleyebileceğini belirledi ve bir sonraki NASA gezgini - ağırlıklı olarak Curiosity'nin temel tasarımına dayanan araba boyutunda bir robot - geçmiş Kızıl Gezegen yaşamının kanıtlarını aramak için 2020'de patlayacak.

Ek kaynaklar

Nola Taylor Redd'i şu adresten takip edin: @NolaTRedd , Facebook veya Google+ . Bizi takip edin @Spacedotcom , Facebook veya Google+ .