Billedkredit: NASA / JPL
Det viser sig, at Mars har gemt sit vand under et lag tøris. Når permafrosten spredes om foråret, afslører Mars et jordlag blandet med store mængder vandis. Nogle steder er vandets indhold mere end 90 volumenprocent. Om vinteren kan tøris-permafrosten nå mere end en meter i tykkelse.
NASAs Mars Odyssey-rumfartøj afslører nye detaljer om den spændende og dynamiske karakter af de frosne lag, der nu er kendt for at dominere Mars's høje nordlige breddegrader. Konsekvenserne har betydning for videnskabsstrategier for fremtidige missioner i søgen efter habitater.
Odysseys neutron- og gammastrålesensorer har sporet sæsonbestemte ændringer, da lag af ”tøris” (kuldioxidfrost eller sne) ophobes i det nordlige Mars vinter og derefter spredes om foråret og udsætter et jordlag rig på vandis - martianen modstykke til permafrost.
Forskere brugte målinger af martinske neutroner kombineret med højdemålinger fra laserhøjden på et andet NASA-rumfartøj, Mars Global Surveyor, for at overvåge mængden af tøris i de nordlige vinter- og forårssæsoner.
”Når først kuldioxidlaget forsvinder, ser vi endnu mere vandis i nordlige breddegrader end Odyssey fandt sidste år på sydlige breddegrader,” sagde Odyssees Dr. Igor Mitrofanov fra det russiske rumforskningsinstitut (IKI), Moskva, hovedforfatter af en papir i 27. juni-udgaven af tidsskriftet Science. ”Nogle steder er indholdet af vandis mere end 90 volumenprocent,” sagde han. Mitrofanov og medforfattere brugte den skiftende karakter af lettelsen i disse regioner, målt for mere end 2 år siden af Global Surveyors laserhøjdemålervidenskabsteam, til at undersøge implikationerne af ændringerne.
Mars Odysseys trio af instrumenter, kaldet gamma-ray spectrometer suite, kan identificere elementer i den øverste meter (3 fod) eller sådan på Mars 'overflade. Mars Global Surveyors laserhøjdemåler er præcis nok til at overvåge ændringer i måler i tykkelsen af den sæsonbestemte frost, som kan akkumuleres til dybder, der er større end en meter. De nye fund viser en sammenhæng i foråret mellem Odysseys detektion af spredning af kuldioxid i breddegrader på tværs af 65 grader nord og Global Surveyors måling af udtynding af frostlaget i tidligere år.
”Odysseys neutraldetektor med høj energi giver os mulighed for at måle tykkelsen af kuldioxid på lavere breddegrader, hvor Global Surveyors højdemeter ikke har tilstrækkelig følsomhed,” sagde Mitrofanov. ”På den anden side mister neutrondetektoren følsomheden til at måle kuldioxidtykkelse på mere end en meter (3 fod), hvor høydemåleren opnåede pålidelige data. Når vi arbejder sammen, kan vi undersøge hele spektret af tøris sneopsamlinger. ”
"Synergien mellem målingerne fra vores to 'øjne i Mars' himmel 'har gjort det muligt for disse nye fund om arten af frosne materialer, der er tæt på overfladen, og foreslår at tvingende steder at besøge i fremtidige missioner for at forstå levesteder på Mars," sagde Dr. Jim Garvin, NASAs ledende videnskabsmand for efterforskning af Mars.
En anden rapport, der skal offentliggøres i Journal of Geophysical Research-Planets, kombinerer målinger fra Odyssey og Global Surveyor for at give indikationer af, hvor tæt vinterlag af kuldioxidfrost eller sne er pakket på nordlige breddegrader over 85 grader. Odyssey-dataene bruges til at estimere aflejringens masse, som derefter kan sammenlignes med tykkelsen for at opnå en densitet. Tørislaget ser ud til at have en fluffy struktur, ligesom frisk faldet sne, ifølge rapporten fra Dr. William Feldman fra Los Alamos National Laboratory, N.M., og 11 medforfattere. Undersøgelsen fandt også, at når tørisen forsvandt, består den resterende overflade nær polen næsten udelukkende af vandis.
"Mars er i konstant ændring," sagde Dr. Jeffrey Plaut, Mars Odyssey-projektforsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien. Med Mars Odyssey planlægger vi at undersøge denne dynamik gennem yderligere sæsoner for at se, hvordan vinterophopningerne af kuldioxid på hver pol interagerer med atmosfæren i det nuværende klimaregime. ”
Mitrofanovs medforfattere inkluderer forskere ved Institut for Rumforskning ved Det Russiske Videnskabelige Akademi, Moskva; MIT, Cambridge, MA; NASAs Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md .; TechSource, Santa Fe, N.M .; og NASAs hovedkvarter, Washington. Feldmans medforfattere inkluderer forskere ved New Mexico State University, Las Cruces; Cornell University, Ithaca, N.Y.; og Observatoire Midi-Pyrenees, Toulouse, Frankrig.
JPL administrerer Mars Odyssey og Mars Global Surveyor-missionerne for NASA's Office of Space Science i Washington. Undersøgere ved Arizona State University, University of Arizona og NASAs Johnson Space Center, Houston, byggede og driver Odyssey-videnskabsinstrumenter. Det russiske luftfarts- og rumfartsagentur leverede neutrondetektoren med høj energi, og Los Alamos National Laboratory leverede neutronspektrometret. NASAs Goddard Space Flight Center leverede Global Surveyors laserhøjdemåler. Information om NASAs Mars-efterforskningsprogram er tilgængelig online på: http://mars.jpl.nasa.gov
Original kilde: NASA / JPL News Release
