Marsiläisen veden lähteen löytäminen - joka ei rajoitu Marsin jäätyneisiin napa-alueisiin - on ollut jatkuva haaste sekä avaruusjärjestöille että tähtitieteilijöille. NASA: n, SpaceX: n ja kaikkien muiden julkisen ja yksityisen avaruusyrityksen välillä, jotka toivovat tulevaisuudessa suorittavansa miehitettyä operaatiota Marsiin, saavutettava jään lähde tarkoittaisi kykyä valmistaa rakettipolttoainetta näkyvissä ja tarjota juomavettä etupostille.
Toistaiseksi yritys löytää päiväntasaajan vesijäälähde on epäonnistunut. Mutta kuultuaan vanhoja tietoja historian pisimmästä Marsin-matkalta - NASA: sta Marsin Odysseia avaruusalukset - John Hopkinsin yliopiston sovelletun fysiikan laboratorion (JHUAPL) tutkijoiden ryhmä ilmoitti löytäneensä todisteita vesijäälähteestä Medusae Fossae -alueella Marsissa.
Tämä Marsin alue, joka sijaitsee päiväntasaajan alueella, sijaitsee Tharsisin ja Elysiumin vulkaanisten alueiden lähellä ylämaan ja ala-alueen rajan välillä. Tämä alue tunnetaan samannimisen muodostumisestaan, joka on helposti hajoavan materiaalin pehmeä kerrostuma, joka ulottuu noin 5000 km (3109 mi) pitkin Marsin päiväntasaajaa. Tähän asti veden jään uskotaan olevan mahdotonta siellä.
JHUAPL: n tutkijatohtorin Jack Wilsonin johtama ryhmä kuitenkin käsitteli äskettäin tietoja Marsin Odysseia avaruusalus, joka osoitti odottamattomia signaaleja. Tiedot kerättiin vuosina 2002-2009 operaation neutronispektrometrimittarilla. Uudelleenkäsittelyn jälkeen alemman resoluution koostumustiedot saadakseen ne tarkempaan tarkennukseen, joukkue havaitsi, että ne sisälsivät odottamatta korkeita vety-signaaleja.
Wilson ja hänen tiiminsä käyttivät tiedon korkeampaan resoluutioon kuvan rekonstruointitekniikoita, joita käytetään yleensä hämärtymien vähentämiseen ja melun poistamiseen lääketieteellisten ja avaruusalusten kuvansiirtotiedoista. Näin tehdessään joukkue pystyi parantamaan datan spatiaalista resoluutiota noin 520 km: stä 290 km: ään (180 mi). Tavallisesti tällainen parannus voitaisiin saavuttaa vain saattamalla avaruusalusta paljon lähemmäksi pintaa.
"Oli kuin olisimme leikkaaneet avaruusaluksen kiertokorkeuden puoleen", Wilson sanoi, "ja se antoi meille paljon paremman kuvan pinnalla tapahtuvasta." Ja vaikka neutronispektrometri ei havainnut vettä suoraan, spektrometrin havaitsema suuri neutronien runsaus antoi tutkimusryhmälle mahdollisuuden laskea vedyn runsaus. Marsilla korkeilla leveysasteilla tätä pidetään merimerkkejä vesijäästä.
Ensimmäistä kertaa Marsin Odysseia avaruusalukset havaitsivat runsaasti vetyä vuonna 2002, joka näytti tulevan maapallon esiintymistä korkeilla leveysasteilla Marsin ympärillä. Nämä havainnot vahvistettiin vuonna 2008, kun NASA: n Phoenix Lander vahvisti, että vety oli vesijään muodossa. Tutkijat ovat kuitenkin toimineet olettaen, että alemmilla leveysasteilla lämpötilat ovat liian korkeat vesijään olemassaololle.
Aikaisemmin vedyn havaitsemisen päiväntasaajan alueella ajateltiin johtuvan hydratoituneiden mineraalien (ts. Aiemman veden) läsnäolosta. Lisäksi Marsin tiedustelupalvelin (MRO) ja ESA: t Mars Express Järjestäjät ovat molemmat suorittaneet alueen tutkaääniskannaukset käyttämällä Shallow Underurface Tutkaa (SHARAD) ja Mars Advanced Radaria maan alla olevaan ja Ionospheric Sounding (MARSIS) instrumenttiin.
Nämä skannaukset ovat viitanneet siihen, että pinnan alla oli joko matalatiheyksisiä vulkaanisia esiintymiä tai vesijäätä, vaikka tulokset näyttivät olevan johdonmukaisempia sen suhteen, ettei niistä ole vesijäää puhua. Kuten Wilson ilmoitti, niiden tulokset soveltuvat useammalle kuin yhdelle mahdolliselle selitykselle, mutta näyttävät osoittavan, että vesijää voisi olla osa pinnan meikkiä:
”Jos havaittu vety haudattiin jään pinnan ylämetriin. maaperässä olisi enemmän kuin sopisi huokostilaan ... Ehkä allekirjoitus voitaisiin selittää hydratoituneiden suolojen laajoilla saostumilla, mutta myös niiden vaikea selittää, kuinka nämä hydratoituneet suolat ovat muodostumassa. Joten toistaiseksi allekirjoitus on edelleen tutkimuksen arvoinen mysteeri, ja Mars yllättää meitä edelleen. "
Kun otetaan huomioon Marsin ohut ilmapiiri ja päiväntasaajan ympärillä yleiset lämpötila-alueet - jotka saavat jopa 308 K (35 ° C; 95 ° F) kesän keskipäivään mennessä, on mysteeri, kuinka vesijää voitaisiin säilyttää siellä. Johtava teoria on kuitenkin, että jään ja pölyn seos oli talletettu aikaisemmin napa-alueilta. Tämä olisi voinut tapahtua takaisin, kun Marsin aksiaalinen kallistus oli suurempi kuin nykyään.
Näitä olosuhteita ei kuitenkaan ole ollut Marsilla satoja tuhansia tai jopa miljoonia vuosia. Sellaisenaan kaiken maanalaisen jään, joka siellä oli talletettu, pitäisi olla kauan sitten mennyt. On myös mahdollista, että maanalainen jään voi suojata kovettuneen pölyn kerroksilla, mutta tämäkin ei riitä selittämään, kuinka vesijää olisi voinut selviytyä kyseisellä ajanjaksolla.
Viime kädessä runsas vedyn esiintyminen Medusae Fossae -alueella on vain yksi mysteeri, joka vaatii lisätutkimuksia. Sama pätee vesijäävarastoihin yleensä Marsin päiväntasaajan alueella. Tällaiset talletukset tarkoittavat, että tulevissa operaatioissa olisi vettä rakettipolttoaineen valmistukseen.
Tämä partaisi miljardeja dollareita yksittäisen virkamatkan kustannuksista, koska avaruusalusten ei tarvitse kuljettaa tarpeeksi polttoainetta paluumatkalle heidän kanssaan. Sellaisena planeettavälistä avaruusalusta voitaisiin valmistaa pienemmäksi, kevyemmäksi ja nopeammaksi. Päiväntasaajan vesijään läsnäoloa voitaisiin myös käyttää vakaan vedensaannin aikaansaamiseksi tulevalle Marsin pohjalle.
Miehistöä voitiin kääntää sisään ja ulos tästä tukikohdasta joka toinen vuosi - samalla tavalla kuin mitä tällä hetkellä teemme kansainvälisen avaruusaseman kanssa. Tai - uskallatko sanoa sen? - paikallista vesilähdettä voitaisiin käyttää juoma-, puhtaanapito- ja kasteluveden toimittamiseen mahdollisille siirtomaalaisille! Riippumatta siitä, kuinka viipaloit sen, Marsin veden lähteen löytäminen on kriittisen tärkeää avaruustutkimuksen tulevaisuuden kannalta, koska tiedämme sen!
