Ein digitales Geländemodell von Valles Marineris. , CC BY-SA 3.0 IGO) (ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum) Ein riesiges System von Schluchten, das dramatische Narben in das Gesicht hinterlässt Mars könnte Reserven an verborgenem Wasser beherbergen.
Im Herzen der 4.000 Kilometer (2.485 Meilen) langen Schluchten, die als Valles Marineris bekannt sind und den Spitznamen „Grand Canyon des Mars“ tragen, wurde eine ungewöhnlich große Menge Wasserstoff entdeckt. Das wissen wir dank neuer Daten des FREND-Instruments des ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Boden in der Region in Tiefen von bis zu einem Meter (drei Fuß) unter der Oberfläche reich an Wasser ist, entweder in Mineralien gebunden oder als unterirdisches Wassereis, was möglicherweise eine neue Möglichkeit bietet, das wertvolle Material zu lokalisieren auf der scheinbar extrem trockenen Welt.
„Mit dem Trace Gas Orbiter können wir bis zu einem Meter unter diese Staubschicht blicken und sehen, was wirklich unter der Marsoberfläche vor sich geht – und, was entscheidend ist, wasserreiche ‚Oasen‘ ausfindig machen, die mit früheren Instrumenten nicht entdeckt werden konnten.“ sagte der Physiker Igor Mitrofanov des Weltraumforschungsinstituts der Russischen Akademie der Wissenschaften in Russland; Hauptautor der neuen Studie.
„FREND hat im kolossalen Canyonsystem Valles Marineris ein Gebiet mit ungewöhnlich viel Wasserstoff entdeckt: Unter der Annahme, dass der Wasserstoff, den wir sehen, in Wassermolekülen gebunden ist, scheinen bis zu 40 Prozent des oberflächennahen Materials in dieser Region Wasser zu sein.“ '
Wir wissen, dass es auf dem Mars Wasser gibt. Wir können es sehen, an den kalten Polen , als Eis gebunden. Dort scheint das meiste davon zu sein; Am Äquator sind die Bedingungen zu warm, als dass sich Wassereis an der Oberfläche bilden könnte.
Es ist möglich, dass Wasser unter der Oberfläche gefunden werden kann, aber bei früheren Suchvorgängen anderer Marssatelliten wurde es nur in höheren Breitengraden gefunden.
Stichwort FREND oder der Fine Resolution Epithermal Neutron Detector. Anstatt Licht an der Oberfläche des Roten Planeten zu kartieren, erkennt FREND Neutronen. Dies ermögliche es, den Wasserstoffgehalt des Marsbodens bis zu einem Meter unter der Oberfläche zu sehen, sagten die Forscher. Was den zwischen Mai 2018 und Februar 2021 durchgeführten Beobachtungen zufolge auch der Fall zu sein scheint.
„Neutronen entstehen, wenn hochenergetische Teilchen, bekannt als galaktische kosmische Strahlung, auf den Mars treffen; „Trockenere Böden emittieren mehr Neutronen als feuchtere, und so können wir aus der Betrachtung der von ihm emittierten Neutronen ableiten, wie viel Wasser sich in einem Boden befindet.“ sagte der Physiker Alexey Malakhov , ebenfalls vom Weltraumforschungsinstitut der Russischen Akademie der Wissenschaften.
„Wir fanden heraus, dass ein zentraler Teil von Valles Marineris voller Wasser war – weit mehr Wasser, als wir erwartet hatten. „Das ist den Permafrostregionen der Erde sehr ähnlich, wo aufgrund der konstant niedrigen Temperaturen Wassereis dauerhaft unter trockenem Boden verbleibt.“
Viking-Orbiter-Mosaik, das Valles Marineris auf der Marsoberfläche zeigt. ( NASA )
Die wasserstoffreiche Region ist etwa so groß wie die Niederlande und überschneidet sich mit diesen Offenheit Chasma , einer der größten Canyons im Valles Marineris-System. In dieser Marsregion enthalten Mineralien typischerweise sehr wenig Wasser, sodass die Forscher davon ausgehen, dass die Substanz wahrscheinlich in Form von Wassereis unter der Oberfläche vorliegt.
Aber wie dieses Wasser dort bestehen bleiben konnte, ist ein Rätsel. Die Druck- und Temperaturverhältnisse am Marsäquator sollten die Bildung solcher Wasserreserven verhindern. Möglicherweise gibt es in Valles Marineris eine unbekannte Kombination geomorphologischer Bedingungen, die dies ermöglichen, beispielsweise lückenhafte isolierte Ablagerungen, die schon seit einiger Zeit vorhanden sind, oder der Winkel und die Ausrichtung steiler Hänge.
Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um genau herauszufinden, was vor sich geht – nicht nur die Bedingungen, die äquatoriales Wasser auf dem Mars ermöglichen, sondern auch, um zu bestätigen, welche Form dieses Wasser annimmt. Dies zu tun könnte äußerst lohnend sein: Wasservorräte in einer permafrostähnlichen Form könnten, genau wie wir sie hier auf der Erde gefunden haben, vorhanden sein konservierte gefrorene Fragmente mikrobiellen Lebens oder organische Moleküle, die einst auf dem Mars existierten.
Die Entdeckung bietet auch spannende Möglichkeiten für die Erforschung des Mars. Jede bemannte Marsmission wird wahrscheinlich in der Nähe des Äquators landen; Wasser, das nicht weit unter der Oberfläche gefunden werden könnte, wäre eine erstaunliche Bereicherung, sowohl für Erkundungszwecke als auch für die lebenswichtige Aufgabe, wasserabhängige Menschen am Leben zu erhalten.
Und natürlich macht es die Wissenschaftler noch neugieriger, die ungewöhnlichen und faszinierenden Valles Marineris zu besuchen – der größte Canyon unseres Sonnensystems .
„Dieses Ergebnis zeigt wirklich den Erfolg des gemeinsamen ExoMars-Programms von ESA und Roskosmos“, sagte der Physiker Colin Wilson der Europäischen Weltraumorganisation.
„Mehr darüber zu wissen, wie und wo Wasser auf dem heutigen Mars existiert, ist wichtig, um zu verstehen, was mit dem einst reichlich vorhandenen Wasser des Mars passiert ist, und hilft uns bei der Suche nach bewohnbaren Umgebungen, möglichen Zeichen früheren Lebens und organischen Materialien aus den frühesten Tagen des Mars.“
Die Forschung des Teams wurde in veröffentlicht Ikarus .