Powszechnie wiadomo, że Mars jest dziś bardzo zimnym i suchym miejscem. Podczas gdy planeta miała kiedyś gęstszą atmosferę, która pozwalała na cieplejsze temperatury i ciekłą wodę na jej powierzchni, ogromna większość tamtejszej wody składa się z lodu, który znajduje się w regionach polarnych. Ale od pewnego czasu naukowcy spekulują, że pod powierzchnią lodu mogą znajdować się duże ilości wody.
Jeśli to prawda, dostęp do tej wody mogą uzyskać przyszłe misje z załogą, a nawet wysiłki kolonizacyjne, służące jako źródło paliwa rakietowego i wody pitnej. Niestety nowe badania prowadzone przez naukowców z Smithsonian Institution wskazują, że region pod powierzchnią pod Meridiani Planum może być wolny od lodu. Choć może się to wydawać złymi wiadomościami, badanie może pomóc w wyznaczeniu drogi do dostępnych obszarów lodu wodnego na Marsie.
To badanie, zatytułowane „Dowód echosondy radarowej na obecność gęstych, porowatych osadów w Meridiani Planum i implikacje dla złóż wypełnionych lodem na Marsie”, niedawno ukazało się w Listy z badań geofizycznych. Zespół pod kierunkiem dr Thomasa R. Wattersa, starszego naukowca z Center for Earth and Planetary Studies at Smithsonian Institution, zbadał dane zebrane przez ESA Mars Express misja w regionie Meridiani Planum.
Pomimo tego, że jest jednym z najbardziej intensywnie eksplorowanych regionów na Marsie, szczególnie przez misje takie jak Okazja łazik, podpowierzchniowa struktura Meridiani Planum pozostała w dużej mierze nieznana. Aby temu zaradzić, zespół naukowy pod kierownictwem dr Wattersa zbadał dane zebrane przez Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding (MARSIS) na pokładzie ESA Mars Express orbiter.
Opracowane przez naukowców z Uniwersytetu Rzymskiego we współpracy z NASA Jet Propulsion Laboratory (i przy pomocy prywatnych wykonawców), urządzenie to wykorzystywało impulsy radiowe niskiej częstotliwości do badania jonosfery, atmosfery, powierzchni i struktury wewnętrznej Marsa. Sposób, w jaki te impulsy przenikały do niektórych materiałów i były odbijane z powrotem do orbitera, zastosowano następnie do określenia gęstości nasypowej i składu tych materiałów.
Po zbadaniu regionu Meridiani Planum, Mars Express sonda uzyskała odczyty wskazujące, że powierzchnia podpowierzchniowa miała stosunkowo niską stałą dielektryczną. W przeszłości tego rodzaju odczyty interpretowano jako spowodowane obecnością czystego lodu wodnego. W tym przypadku odczyty zdawały się wskazywać, że podpowierzchnia została wykonana z porowatej skały wypełnionej lodem wodnym.
Jednak przy pomocy nowo uzyskanych modeli zagęszczania dla Marsa zespół stwierdził, że sygnały te mogą być wynikiem pozbawionego lodu porowatego, nawiewanego przez wiatr piasku (zwanego także piaskiem eolskim). Następnie wysunęli teorię, że region Meridiani Planum, który charakteryzuje się pewnymi raczej unikalnymi cechami fizjograficznymi i hydrologicznymi, mógłby zapewnić idealną pułapkę osadów dla tego rodzaju piasków.
„Względnie niska grawitacja i zimny, suchy klimat, który dominował na Marsie od miliardów lat, mogły pozwolić, aby grube złoża piasku eolicznego pozostały porowate i jedynie słabo stwardniałe” - podsumowali. „Minimalnie zagęszczone osady mogą stanowić wyjaśnienie innych niepolarnych jednostek regionu o niskiej pozornej stałej objętości dielektrycznej.”
Jak wskazał Watters w komunikacie prasowym Smithsona:
„To bardzo odkrywcze, że niską stałą dielektryczną złóż Meridiani Planum można wytłumaczyć bez odwoływania się do lodu wypełniającego pory. Nasze wyniki sugerują, że należy zachować ostrożność, przypisując niepolarne osady na Marsie niskimi stałymi dielektrycznymi do obecności lodu wodnego. ”
Na pierwszy rzut oka wydaje się to złą wiadomością dla tych, którzy mieli nadzieję, że regiony równikowe na Marsie mogą zawierać ogromne złoża dostępnego lodu wodnego. Argumentowano, że kiedy rozpoczynają się misje załogowe na Marsa, dostęp do lodu można uzyskać w celu dostarczenia wody do powierzchniowych siedlisk. Ponadto lód, który nie musiał stamtąd pochodzić, mógłby być również wykorzystywany do produkcji paliwa hydrazynowego na potrzeby misji powrotnych.
Skróciłoby to znacznie czas podróży i koszt montażu misji na Marsa, ponieważ statek kosmiczny nie musiałby nosić wystarczającej ilości paliwa na całą podróż, a zatem byłby mniejszy i szybszy. W przypadku, gdy ludzie kiedyś założą kolonię na Marsie, te same złoża podpowierzchniowe mogą być również wykorzystane do picia, urządzeń sanitarnych i wody do nawadniania.
Jako takie, to badanie - które wskazuje, że niskie stałe dielektryczne mogą wynikać z czegoś innego niż obecność lodu wodnego - nieco utrudnia te plany. Jednak rozumiany w kontekście, zapewnia naukowcom sposób lokalizacji lodu pod powierzchnią. Zamiast całkowicie wykluczać obecność lodu pod powierzchnią z rejonów polarnych, może pomóc w wyznaczeniu drogi do bardzo potrzebnych złóż.
Można mieć tylko nadzieję, że regiony te nie ograniczają się do polarnych regionów planety, do których dostęp byłby znacznie trudniejszy. Jeśli przyszłe misje i (kciuki!) Stałe placówki będą zmuszone pompować wodę, byłoby znacznie bardziej opłacalne robić to ze źródeł podziemnych, niż sprowadzać ją z polarnych czap lodowych.
