De Chinese Zhurong Mars Rover vindt bewijs van water in de zandduinen van Mars

De Zhurong-rover, onderdeel van de Chinese Tianwen-1[{” attribute=””>Mars mission, has found evidence of liquid water at low Martian latitudes, indicating potentially habitable environments. This discovery, contradicting previous beliefs that water could only exist in solid or gaseous states on Mars, was made by analyzing morphological features and mineral compositions of dunes in the landing area.

The Zhurong rover has found evidence of water on dune surfaces on modern Mars by providing key observational proof of liquid water at low Martian latitudes, according to a study led by Prof. Xiaoguang Qin from the Institute of Geology and Geophysics (IGG) of the Chinese Academy of Sciences (CAS).

The study was published on April 28 in the journal Science Advances.

Researchers from the National Astronomical Observatories of CAS and the Institute of Atmospheric Physics of CAS were also involved in the study.

Water traces on bright sand dunes. (a) Topographic contour map of the environs where the trace is located. The coordinate system is east-north-up (ENU) local Cartesian coordinate and the origin is that of the rover coordinate system. The background Digital Orthophoto Map (DOM) photo was taken by NaTeCam. (b) MSCam bird’s-eye-view photo showing a strip-like trace and a likely water-soaked fragmented soil block. (c) Enlarged photo showing polygonal cracks and bright polygonal ridges. (d) Enlarged photo showing circular region with the strip-like trace as a part. (e) NaTeCam 3D image of an interdune depression between two dark longitudinal dunes. (f) A cross-section of the dune along the profile of the white dash line in (e). Credit: IGGCAS

Previous studies have provided proof of a large amount of liquid water on early Mars, but with the escape of the early Martian atmosphere during the later period, the climate changed dramatically. Very low pressure and water vapor content make it difficult for liquid water to sustainably exist on Mars today. Thus, it has been widely believed that water can only exist there in solid or gaseous forms.

Nonetheless, droplets observed on the Phoenix’s robotic arm prove that salty liquid water can appear in the summer at current high latitudes on Mars. Numerical simulations have also shown that climatic conditions suitable for liquid water can briefly occur in certain areas of Mars today. Until now, though, no evidence has shown the presence of liquid water at low latitudes on Mars.

Now, however, findings from the Zhurong rover fill the gap. The Zhurong rover, which is part of China’s Tianwen-1 Mars exploration mission, successfully landed on Mars on May 15, 2021. The landing site is located at the southern edge of the Utopia Planitia (UP) Plain (109.925 E, 25.066 N), where the northern lowlands unit is located.

De onderzoekers gebruikten gegevens verkregen door de Navigation and Terrain Camera (NaTeCam), Multispectral Camera (MSCam) en Mars Surface Composition Detector (MarSCoDe) aan boord van de Zhurong-rover om de verschillende schaaloppervlakken en fysieke samenstellingen van de zandduinen in de landing te bestuderen. gebied.

Ze vonden enkele belangrijke morfologische kenmerken op de duinoppervlakken, zoals korsten, scheuren, korrels, veelhoekige richels en een lintachtig spoor. Analyse van de spectrale gegevens onthulde dat de oppervlakteduinlaag rijk is aan gehydrateerde sulfaten, gehydrateerde silica (vooral opaal-CT), driewaardige ijzeroxidemineralen (vooral ferrihydraat) en mogelijk chloriden.

“Volgens de meteorologische gegevens die zijn gemeten door Zhurong en andere Mars-rovers, hebben we geconcludeerd dat deze eigenschappen van het duinoppervlak verband houden met de betrokkenheid van vloeibare pekel die wordt gevormd door het daaropvolgende smelten van rijp / sneeuw die op de zouthoudende duinoppervlakken valt wanneer afkoeling optreedt,” zei professor Chen.

Met name zouten in zandduinen zorgen ervoor dat ijs/sneeuw bij lagere temperaturen smelt en zout vloeibaar water vormt. Wanneer de pekel droogt, precipiteren gehydrateerde sulfaten, opalen, ijzeroxiden en andere gehydrateerde mineralen zanddeeltjes om zandaggregaten en zelfs korst te vormen. Dan barst de schaal door krimp. Daaropvolgende dooi/vorst vormt verder veelhoekige richels en een bandachtig spoor op het oppervlak van de aardkorst.

De geschatte ouderdom van de duinen (ca. 0,4–1,4 Ma) en de relatie tussen de drie waterfasen geven aan dat het equatoriale transport van waterdamp van de poolijskap tijdens grote afbuigingsfasen in de laat-Martiaanse Amazone-periode leidde tot de herhaling van vochtige omgevingen op lagere breedtegraden. Daarom werd een scenario voor wateractiviteit voorgesteld, dat wil zeggen dat afkoeling op lage breedtegraden tijdens de grote hellingsfasen van Mars leidt tot vorst-/sneeuwneerslag en dus leidt tot de vorming van korsten en assemblages op het oppervlak van de zoute zandduinen, waardoor de duinen verstevigen en sporen achterlaten. Van de activiteit van vloeibare pekel.

De ontdekking biedt belangrijk observatiebewijs voor vloeibaar water op lagere breedtegraden van Mars, waar de oppervlaktetemperaturen relatief warmer zijn en geschikter voor leven dan op hogere breedtegraden.

“Dit is belangrijk voor het begrijpen van de evolutionaire geschiedenis van het Marsklimaat, voor de zoektocht naar een bewoonbare omgeving en voor het verstrekken van belangrijke aanwijzingen voor de toekomstige zoektocht naar leven”, zei professor Chen.

Referentie: “Recent water op lage breedtegraden op Mars: mogelijk bewijs van duinoppervlakken” door Xiaoguang Qin, Xin Ren, Xu Wang, Jianjun Liu, Haibin Wu, Xingguo Zeng, Yong Sun, Zhaopeng Chen, Shihao Zhang, Yizhong Zhang Wangli Chen, Bin Liu, Dawei Liu, Lin Guo, Kangkang Li, Xiangzhao Zeng, Hai Huang, Qing Zhang, Songzheng Yu, Chunlai Li, Zhengtang Guo, 28 april 2023, De wetenschap gaat vooruit.
DOI: 10.1126/sciadv.add8868