Meer bewijs van diep grondwater op Mars

Onderzoekers hebben ontdekt dat grondwater op Mars mogelijk in bredere regio's voorkomt dan eerder werd aangenomen - en mogelijk zelfs nog actief is op de Rode Planeet.

Een nieuwe studie suggereert dat diep grondwater nog steeds actief kan zijn op Mars en oppervlaktestromen zou kunnen veroorzaken in sommige bijna-equatoriale gebieden op Mars. Het onderzoek - gepubliceerd door onderzoekers van het USC Arid Climate and Water Research Center (AWARE) - volgt de ontdekking van 2018 van een diepwatermeer onder de zuidpool van Mars.

Artist's impression van de MARSIS-sonde - gebruikt in het nieuwe onderzoek (ESA)

De onderzoekers van USC hebben vastgesteld dat grondwater waarschijnlijk in een breder geografisch gebied bestaat dan alleen de polen van Mars en dat er een actief systeem is - zo diep als 750 meter - waaruit grondwater naar de oppervlakte komt door scheuren in de specifieke kraters die ze hebben geanalyseerd .

Heggy - een lid van het Mars Express Sounding radar-experiment MARSIS onderzoekt de ondergrond van Mars - en co-auteur Abotalib Z. Abotalib, een postdoctoraal onderzoeksmedewerker bij USC, bestudeerde de kenmerken van Mars Recurrent Slope Linea, die verwant zijn aan gedroogde, korte stromen van water dat op sommige kraterwanden op Mars verschijnt.

Wetenschappers dachten eerder dat deze kenmerken verband hielden met de oppervlaktewaterstroom of een nauwe ondergrondse waterstroom. Heggy zegt: “We suggereren dat dit misschien niet waar is.

"We stellen een alternatieve hypothese voor dat ze afkomstig zijn van een diep onder druk staande grondwaterbron die naar de oppervlakte komt en langs grondscheuren omhoog beweegt."

2018 - Mars express orbiter vliegt over de zuidpool van Mars. De radarsignalen zijn kleurgecodeerd en diepblauw komt overeen met de sterkste reflecties, die worden geïnterpreteerd als zijnde veroorzaakt door de aanwezigheid van water. (Wetenschap)

Abotalib Z. Abotalib, de eerste auteur van het artikel, voegt eraan toe: “De ervaring die we hebben opgedaan met ons onderzoek naar woestijnhydrologie was de hoeksteen om tot deze conclusie te komen.

'We hebben dezelfde mechanismen gezien in de Noord-Afrikaanse Sahara en op het Arabische schiereiland, en het heeft ons geholpen hetzelfde mechanisme op Mars te verkennen.'

De twee wetenschappers concludeerden dat breuken in sommige kraters van Mars ervoor zorgden dat waterbronnen naar de oppervlakte konden stijgen als gevolg van druk diep daaronder. Deze veren lekten op het oppervlak en genereerden de scherpe en duidelijke lineaire kenmerken op de wanden van deze kraters. De wetenschappers geven ook uitleg over hoe deze waterpartijen fluctueren met seizoensinvloeden op Mars.

De studie, gepubliceerd in Nature Geoscience, suggereert dat grondwater mogelijk dieper is dan eerder werd gedacht in gebieden waar dergelijke stromen op Mars worden waargenomen. De bevindingen suggereren ook dat het blootgestelde deel van deze grondfracturen geassocieerd met deze bronnen de belangrijkste kandidaten zijn om de bewoonbaarheid van Mars te onderzoeken. Hun werk suggereert dat er nieuwe sonderingsmethoden moeten worden ontwikkeld om deze fracturen te bestuderen.

Eerder onderzoek om het grondwater op Mars te verkennen, was gebaseerd op het interpreteren van de geretourneerde elektromagnetische echo's die werden uitgezonden door de radaronderzoekende experimenten vanuit een baan aan boord van Mars Express en Mars Reconnaissance Orbiter. Deze experimenten maten de reflectie van de golven van zowel het oppervlak als de ondergrond wanneer penetratie mogelijk was. Deze eerdere methode leverde echter nog geen bewijs op van het optreden van grondwater na de detectie op de zuidpool van 2018.

Lokaliseren van diep grondwater op Mars

De auteurs van deze huidige Nature Geoscience-studie gebruikten optische beelden en modellering met hoge resolutie om de muren van grote inslagkraters op Mars te bestuderen. Hun doel - de aanwezigheid van breuken correleren met de bronnen van stromen die korte waterstromen genereren.

Artist's impression van de MARSIS-sonde aan het werk (ESA)

De Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding (MARSIS) aan boord van ESA's Mars Express gebruikt gronddoordringende radar om ondergronds water op Mars in kaart te brengen. Laagfrequente golven worden op de planeet gericht vanaf een 40 m lange antenne die vervolgens wordt weerkaatst door elk oppervlak dat ze tegenkomen. Een aanzienlijk deel zal door de korst reizen om verdere lagen van ander materiaal tegen te komen - misschien zelfs water.

Heggy en Abotalib, die lange tijd ondergrondse watervoerende lagen en beweging van grondwaterstromen op aarde en in woestijnomgevingen hebben bestudeerd, vonden overeenkomsten tussen de grondwaterverplaatsingsmechanismen in de Sahara en op Mars.

Ze geloven dat deze diepe bron van grondwater het meest overtuigende bewijs is van overeenkomsten tussen de twee planeten - het suggereert dat beide mogelijk lang genoeg natte periodes hebben gehad om zo'n actief grondwatersysteem te creëren.

Voor Heggy - een voorstander van waterwetenschap en waterwetenschappelijk onderwijs in droge gebieden - gaat deze specifieke studie niet over kolonisatie. Hij zegt eerder dat deze zeldzame en raadselachtige waterstromen op Mars van groot belang zijn voor de wetenschappelijke gemeenschap: 'Begrijpen hoe grondwater zich heeft gevormd op Mars, waar het nu is en hoe het beweegt, helpt ons om dubbelzinnigheden te beperken over de evolutie van klimatologische omstandigheden op Mars de afgelopen drie miljard jaar en hoe deze omstandigheden dit grondwatersysteem vormden.

“Het helpt ons om de overeenkomsten met onze eigen planeet te begrijpen en of we door dezelfde klimaatevolutie en hetzelfde pad gaan als Mars. Het begrijpen van de evolutie van Mars is cruciaal voor het begrijpen van de evolutie van onze eigen aarde op lange termijn en het grondwater is een sleutelelement in dit proces. ”

De nieuwe studie suggereert dat het grondwater dat de bron is van deze waterstromen zou kunnen zijn op een diepte vanaf 750 meter diep. Heggy concludeert: "Dergelijke diepte vereist dat we diepere sondeertechnieken overwegen om de bron van dit grondwater te zoeken in plaats van ondiepe waterbronnen."

Origineel onderzoek: 'Een diepe grondwateroorsprong voor terugkerende hellingen op Mars', is het eerste Mars-papier van het nieuw opgerichte wateronderzoekscentrum van USC. Het werk wordt gefinancierd onder NASA Planetary Geology and Geophysics Program.

Oorspronkelijk gepubliceerd bij Scisco Media