Useiden robottirobottoreiden, roverien ja laskujen useiden vuosikymmenien aikana keräämien todisteiden mukaan tutkijat ymmärtävät, että Mars oli aikoinaan lämpimämpi, vesinen paikka. Mutta 4,2-3,7 miljardia vuotta sitten, tämä alkoi muuttua. Kun Marsin magneettikenttä katosi, aurinkotuuli avasi hitaasti poistaa ilmakehän, jolloin pinta oli kylmä ja kuiva ja veden olemassaolon nestemäisessä muodossa tekeminen mahdottomaksi.
Vaikka suuri osa planeetan vedestä on nyt keskittynyt napajäätiköihin, tutkijat ovat arvanneet, että osa Marsin menneisyyden vedestä voisi silti sijaita maan alla. Italialaisten tutkijoiden ryhmän uuden tutkimuksen ansiosta on nyt vahvistettu, että Marsin eteläisen napa-alueen alla on edelleen nestemäistä vettä. Tämä löytö on lopettanut viidentoista vuoden mysteerin ja vahvistanut tulevien Mars-operaatioiden potentiaalia.
Tutkimus, jonka otsikko on “Tutkatodisteet matalan jään nestemäisestä vedestä Marsilla”, ilmestyi äskettäin lehdessä Science. Tutkimusta johti Roberto Orosei Italian kansallisesta astrofysiikan instituutista (INAF), ja siihen osallistui Italian avaruusjärjestön (ASI), ESA: n maapallon havainnointikeskuksen (ESRIN) ja useiden observatorioiden, tutkimuslaitosten ja yliopistojen jäseniä.
Toistaiseksi robottioperaatiot ovat paljastaneet huomattavia todisteita menneisyyden vedestä Marsilla. Näitä ovat kuivuneet joenlaaksot ja kiertäjien löytämät jättiläismäiset poistumiskanavat ja todisteet mineraalirikkaista maaperäistä, joita voi muodostua vain roversien ja laskuaineiden ollessa nestemäistä vettä. Varhaiset todisteet ESA: lta Mars Express koetin on myös osoittanut, että vesi-jäätä on planeetan napoilla ja että se on haudattu pölyn välissä oleviin kerroksiin.
Tutkijat ovat kuitenkin jo pitkään epäilleet, että nestemäistä vettä voisi olla napajäätikköjen alla, aivan samalla tavalla kuin nestemäisen veden uskotaan olevan jäätiköiden taustalla täällä maan päällä. Lisäksi suolojen läsnäolo Marsissa voisi edelleen vähentää pintaveden sulamispistettä ja pitää sen nestemäisessä tilassa, huolimatta lämpötiloista, jotka ovat nollapisteessä sekä pinnassa että maan alla.
Monien vuosien ajan tietokannasta Mars Express ” Mars Advanced Tutka maanpäälliseen ja ionosfäärin luotaukseen (MARSIS) - instrumentti, jota on käytetty tutkimaan eteläistä napa-aluetta - on jättänyt epäselväksi. Kuten kaikki maahan tunkeutuvat tutkat, tämä instrumentti luottaa tutkan pulsseihin kartoittaakseen pinnan topografian ja määrittääkseen pinnan alla olevien materiaalien ominaisuudet.
Onneksi huomattavan analyysin jälkeen tutkijaryhmä pystyi kehittämään uusia tekniikoita, joiden avulla he pystyivät keräämään tarpeeksi korkearesoluutioista tietoa varmistaakseen nestemäisen veden läsnäolon eteläisen jääkannen alla. Kuten Andrea Cicchetti, MARSIS-operaation päällikkö ja uuden kirjoituksen tekijä, ilmoitti:
“Näimme vuosien ajan vihjeitä mielenkiintoisista pintaominaisuuksista, mutta emme voineet toistaa tulosta kiertoradalta kiertoradalle, koska näytteenottotaajuus ja tietomme resoluutio olivat aiemmin liian alhaiset. Meidän piti keksiä uusi toimintatapa ohittaa jokin sisäänrakennettu prosessointi ja käynnistää korkeampi näytteenottotaajuus ja parantaa siten tietokantamme jalanjäljen tarkkuutta: nyt näemme asioita, jotka eivät yksinkertaisesti olleet mahdollisia ennen. ”
He löysivät, että eteläinen napa-alue on tehty monista jää- ja pölykerroksista noin 1,5 km: n syvyyteen 200 km: n alueella ja siinä oli epänormaali alue, jonka leveys oli 20 km. Kuten MARSIS-kokeen päätutkija ja tutkimuksen pääkirjailija Roberto Orosei selitti äskettäisessä ESA: n lehdistötiedotteessa:
”Tällä Marsin maanalaisella poikkeavuudella on tutkaominaisuudet, jotka vastaavat vettä tai vesirikkaita sedimenttejä. Tämä on vain yksi pieni tutkimusalue; on jännittävä näkymä ajatella, että näitä maanalaisia vesitaskuja voisi olla enemmän muualla, vielä löytämättä. "
Tutkittuaan heijastuneiden tutkasignaalien ominaisuudet ja ottaen huomioon kerrostettujen kerrostumien koostumuksen ja pinnan alapuolella odotettavissa olevat lämpötilaprofiilit, tutkijat päättelivät, että 20 km leveä ominaisuus on rajapinta jään ja stabiilin nestemäisen vesimuodostuman välillä. . Jotta MARSIS pystyisi havaitsemaan tällaisen vesipisteen, sen tulee olla vähintään useita kymmeniä senttimetrejä paksu.
Nämä havainnot nostavat esiin myös mahdollisuuden, että Marsilla voi olla elämää sekä nyt että menneisyydessä. Tämä perustuu tutkimukseen, joka löysi mikrobi-elämän Vostok-järvellä, joka sijaitsee noin 4 km (2,5 mailia) jään alapuolella Antarktis. Jos elämä voi menestyä suolaisissa, pohjoismaisissa ympäristöissä maapallolla, on mahdollista, että ne selviävät myös Marsissa. Nykyisten ja tulevien Marsiin tehtävien tarkoituksena on määrittää, onko näin.
Kuten Dmitri Titov, yksi Mars Express projektitieteilijä, selitti:
”Mars Expressin pitkä kesto ja tutkatutkijoiden uuvuttavat ponnistelut monien analyyttisten haasteiden voittamiseksi mahdollistivat tämän kauan odotetun tuloksen osoittaen, että operaatiolla ja sen hyötykuormalla on edelleen suuri tieteellinen potentiaali. Tämä jännittävä löytö on kohokohta planeettatieteelle ja auttaa ymmärtämään Marsin kehitystä, naapuriplaneettamme veden historiaa ja sen asettavuutta. "
Mars Express käynnistettiin 2. kesäkuuta 2003 ja viettää 15 vuotta Marsin kiertoradalla tämän vuoden 25. joulukuuta mennessä. Tulevina vuosina se liittyy ESA: n jäseniksi ExoMars 2020 tehtävä, NASA: n Mars 2020 Rover, ja useita muita tieteellisiä kokeita. Nämä operaatiot tasoittavat tietä potentiaaliselle miehitetylle operaatiolle, jonka NASA aikoo asentaa 2030-luvulle mennessä.
Jos Marsista löytyy todella nestemäistä vettä, se menee pitkälle tulevaisuuden tutkimuksen ja jopa jatkuvan ihmisen läsnäolon helpottamiseen maan pinnalla. Ja jos Marsilla on vielä elämää, sen ekosysteemien huolellinen tutkiminen auttaa ratkaisemaan kaiken tärkeän kysymyksen siitä, kuinka ja milloin elämä syntyi aurinkokunnassa.
