Zijn er oceanen onder het oppervlak van Mars? NASA’s InSight-sonde onthult een enorm reservoir met vloeibaar water

Geofysici gebruiken seismische gegevens van… NASADe InSight-sonde van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie heeft een groot ondergronds waterreservoir ontdekt op… Marsmisschien genoeg om oude oceanen te vullen.

Dit reservoir, opgesloten in de middelste korst van Mars, suggereert dat het water van de Rode Planeet niet volledig de ruimte in sijpelde, maar werd opgenomen in de korst, waardoor eerdere theorieën over de uitdroging van Mars veranderden en misschien een leefgebied ontstond dat leven zou kunnen ondersteunen.

Door gebruik te maken van seismische activiteit om het binnenste van Mars te verkennen, hebben geofysici bewijs gevonden van een groot ondergronds reservoir met vloeibaar water – genoeg om de oceanen aan het oppervlak van de planeet te vullen.

Gegevens van NASA’s InSight-sonde stelden wetenschappers in staat de hoeveelheid grondwater te schatten die de hele planeet zou kunnen bedekken tot een diepte van één tot twee kilometer, of ongeveer een mijl.

Hoewel dit goed nieuws is voor degenen die het lot van het water op de planeet volgen nadat de oceanen meer dan drie miljard jaar geleden verdwenen, zal het reservoir niet veel nut hebben voor iemand die ervan probeert te profiteren om water te leveren aan een toekomstige Marskolonie. . Het bevindt zich in kleine scheuren en poriën in de rotsen in het midden van de korst van Mars, op een diepte tussen 11,5 en 20 kilometer onder het oppervlak. Zelfs op het land is het graven van een kilometer diep gat een uitdaging.

Implicaties van de kolonisatie van Mars en astrobiologie

Deze ontdekking wijst echter op een andere veelbelovende plek om naar leven op Mars te zoeken, als het reservoir kan worden bereikt. Voorlopig helpt deze ontdekking vragen over de geologische geschiedenis van de planeet te beantwoorden.

“Het begrijpen van de watercyclus op Mars is van cruciaal belang voor het begrijpen van de evolutie van het klimaat, het oppervlak en het binnenland”, zegt Vashan Wright, een voormalige UC Berkeley-fellow die nu assistent-professor is aan de Scripps Institution of Oceanography van UC San Diego. Bepaal de locatie en hoeveelheid van water.

Wright heeft samen met collega’s Michael Manga van de University of California, Berkeley en Matthias Moersfeld van de Scripps Institution of Oceanography hun analyse gedetailleerd in een artikel dat deze week in het tijdschrift zal verschijnen. Proceedings van de Nationale Academie van Wetenschappen.

Technieken en theorieën: het ontrafelen van de geheimen van de geologie van Mars

Wetenschappers gebruikten een wiskundig model van de gesteentefysica, identiek aan de modellen die op aarde worden gebruikt om aquifers en olievelden in kaart te brengen, om te concluderen dat seismische gegevens van Insight het beste kunnen worden verklaard door een diepe laag gebroken stollingsgesteente verzadigd met vloeibaar water. Stollingsgesteenten zijn heet, afgekoeld magma, zoals graniet in de Sierra Nevada.

“Het bewijzen van het bestaan ​​van een groot reservoir met vloeibaar water biedt enig inzicht in hoe het klimaat was of zou kunnen zijn”, zegt Manga, hoogleraar aard- en planetaire wetenschappen aan UC Berkeley. “En water is essentieel voor het leven zoals wij dat kennen. Ik begrijp niet waarom.” [the underground reservoir] “Mars is geen bewoonbare omgeving. Dit is zeker waar op aarde – de diepe mijnen herbergen leven, de oceaanbodem herbergt leven. We hebben geen bewijs gevonden voor leven op Mars, maar we hebben tenminste een plek geïdentificeerd die er in principe wel zou moeten zijn in staat tot levensondersteuning.

Manga was Wright’s postdoctoraal adviseur. Morsfeld is een voormalig postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Wiskunde van de Universiteit van Californië, Berkeley, en is nu universitair hoofddocent geofysica aan de Scripps Institution of Oceanography.

Bewijs van oude water- en geologische ontwikkeling op Mars

Manga merkte op dat er voldoende bewijsmateriaal is – rivierkanalen, delta’s en sedimenten van meren, maar ook door water veranderde rotsen – die de hypothese ondersteunen dat er ooit water over het aardoppervlak stroomde. Maar die natte periode eindigde ruim drie miljard jaar geleden, nadat Mars zijn atmosfeer verloor. Planetaire wetenschappers op aarde hebben veel sondes en rovers naar de planeet gestuurd om uit te zoeken wat er met dat water is gebeurd – het bevroren water in de poolijskappen van Mars kan dat allemaal niet verklaren – en ook wanneer het gebeurde, en of er leven bestaat of niet. op de planeet heeft bestaan.

De nieuwe resultaten geven aan dat een grote hoeveelheid water niet de ruimte in lekte, maar eerder in de aardkorst lekte.

NASA stuurde de InSight-sonde in 2018 naar Mars om de korst, mantel, kern en atmosfeer te onderzoeken en onschatbare informatie over het binnenland van Mars vast te leggen voordat de missie in 2022 eindigt.

“De missie heeft mijn verwachtingen ruimschoots overtroffen”, aldus Manga. “Door naar alle seismische gegevens te kijken die door InSight zijn verzameld, konden ze de dikte van de korst, de diepte van de kern, de samenstelling van de kern en zelfs bepalen. een klein beetje van de temperatuur in de mantel.”

Het InSight-ruimtevaartuig kon aardbevingen op Mars meten van ongeveer 5 op de schaal van Richter, meteorietinslagen en het gebrul van vulkanische gebieden detecteren, die allemaal seismische golven produceerden waardoor geofysici het binnenste van de planeet konden verkennen.

Uit eerder onderzoek bleek dat de bovenste aardkorst boven een diepte van ongeveer vijf kilometer geen waterijs bevat, zoals Manga en anderen vermoedden. Dit kan betekenen dat er buiten de poolgebieden zeer weinig bevroren grondwater toegankelijk is.

Het nieuwe onderzoek analyseerde de diepe korst en concludeerde dat “de beschikbare gegevens beter kunnen worden verklaard door de met water verzadigde middenkorst” onder InSight. Ervan uitgaande dat de korst over de hele planeet vergelijkbaar is, betoogde het team dat er meer water in dit middelste korstgebied zou moeten zijn dan “de hoeveelheden die worden voorgesteld om de veronderstelde oude oceanen van Mars te vullen.”

Voor meer informatie over deze ontdekking, zie Hebben we zojuist vloeibaar water gevonden op Mars? Verbazingwekkende gegevens afkomstig van NASA’s InSight-rover.

Referentie: “Vloeibaar water in de middelste korst van Mars” 12 augustus 2024, Proceedings van de Nationale Academie van Wetenschappen.
DOI:10.1073/pnas.2409983121

Dit werk werd ondersteund door het Canadian Institute for Advanced Research, de National Science Foundation en het Amerikaanse Office of Naval Research.