At finde en kilde til marsvand - en der ikke er begrænset til Mars 'frosne polære regioner - har været en løbende udfordring for både rumfartsbureauer og astronomer. Mellem NASA, SpaceX og alle andre offentlige og private rumforetagender, der håber at kunne udføre besætning til Mars i fremtiden, ville en tilgængelig iskilde betyde evnen til at fremstille raketbrændstof på syne og give drikkevand til en forpost.
Indtil videre er forsøg på at finde en ækvatorial kilde til vandis mislykkedes. Men efter at have hørt gamle data fra den længste løbende mission til Mars i historien - NASA's Mars Odyssey rumfartøj - et team af forskere fra John Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL) meddelte, at de måske har fundet bevis for en kilde til vandis i Medusae Fossae-regionen i Mars.
Denne region af Mars, som er beliggende i ækvatorregionen, er beliggende mellem grænsen mellem højland og lavland nær vulkanområdet Tharsis og Elysium. Dette område er kendt for at det er dannet med samme navn, som er en blød aflejring af let eroderbart materiale, der strækker sig omkring 5000 km (3,109 mi) langs Mars ækvator. Indtil nu antages det at være umuligt for vandis at eksistere der.
Imidlertid oparbejdede et team, ledet af Jack Wilson - en postdoktoralt forsker ved JHUAPL - for nylig data fra Mars Odyssey rumfartøj, der viste uventede signaler. Disse data blev indsamlet mellem 2002 og 2009 af missionens neutronspektrometerinstrument. Efter oparbejdning af kompositionsdata med lavere opløsning for at bringe dem i skarpere fokus, fandt teamet, at de indeholdt uventet høje brintsignaler.
For at bringe informationerne i højere opløsning anvendte Wilson og hans team billedgenopbygningsteknikker, der typisk bruges til at reducere sløring og fjerne støj fra medicinske data og rumfartøjsafbildningsdata. Dermed var teamet i stand til at forbedre datas rumlige opløsning fra ca. 520 km (320 mi) til 290 km (180 mi). Normalt kunne denne form for forbedring kun opnås ved at få rumfartøjet meget tættere på overfladen.
"Det var som om vi ville skære rumfartøjets orbitalhøjde i halve," sagde Wilson, "og det gav os et meget bedre overblik over, hvad der sker på overfladen." Og selvom neutronspektrometret ikke detekterede vand direkte, tillader den høje mængde neutroner, der blev påvist af spektrometret, forskerteamet at beregne mængden af brint. På høje breddegrader på Mars betragtes dette som et vidnesbyrdstegn på vandis.
Første gang Mars Odyssey rumfartøj opdaget rigeligt brint var i 2002, som så ud til at komme fra undergrundens aflejringer på høje breddegrader omkring Mars. Disse fund blev bekræftet i 2008, hvor NASA's Phoenix Lander bekræftede, at brintet havde form af vandis. Forskere har imidlertid arbejdet under den antagelse, at temperaturer på lavere breddegrader er for høje til, at vandis kan eksistere.
Tidligere antages detektion af brint i ækvatorialområdet skyldes tilstedeværelsen af hydratiserede mineraler (dvs. fortid vand). Derudover Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) og ESA'erne Mars Express orbiter har begge udført radar-lydende scanninger af området ved hjælp af deres Shallow Subsurface Radar (SHARAD) og Mars Advanced Radar til henholdsvis Subsurface og Ionospheric Sounding (MARSIS) instrumenter.
Disse scanninger har antydet, at der enten var vulkaniske aflejringer med lav densitet eller vandis under overfladen, skønt resultaterne virkede mere konsistente med, at de ikke var vandis at tale om. Som Wilson tydede på, egner deres resultater sig til mere end en mulig forklaring, men ser ud til at indikere, at vandis kunne være en del af undergrundens makeup:
”[I] for det detekterede brint blev begravet is inden for den øverste meter på overfladen. der ville være mere, end der ville passe ind i porepladsen i jorden ... Måske kunne underskriften forklares i form af omfattende aflejringer af hydratiserede salte, men hvordan disse hydratiserede salte kom til at være i formationen er også vanskeligt at forklare. Så indtil videre forbliver underskriften et mysterium, der er værd at videre undersøgelse, og Mars fortsætter med at overraske os. ”
I betragtning af Mars 'tynde atmosfære og temperaturintervaller, der er almindelige omkring ækvator - som bliver så høje som 308 K (35 ° C; 95 ° F) ved middagstid om sommeren - er det et mysterium, hvordan vandis kunne bevares der. Den førende teori er dog, at en blanding af is og støv blev afsat fra de polære regioner i fortiden. Dette kunne være sket tilbage, når Mars 'aksiale hældning var større end i dag.
Disse forhold har imidlertid ikke været til stede på Mars i hundreder af tusinder eller endda millioner af år. Som sådan skulle enhver underjordisk is, der blev afsat der, være længe gået nu. Der er også muligheden for, at is under jorden kunne være afskærmet af lag af hærdet støv, men også dette er utilstrækkeligt til at forklare, hvordan vandis kunne have overlevet på de involverede tidsskalaer.
I sidste ende er tilstedeværelsen af rigeligt brint i Medusae Fossae-regionen blot et andet mysterium, som vil kræve yderligere undersøgelser. Det samme gælder for aflejringer af vandis generelt omkring den ækvatoriale region Mars. Sådanne aflejringer betyder, at fremtidige missioner vil have en vandkilde til fremstilling af raketbrændstof.
Dette ville barbere milliarder af dollars af omkostningerne ved individuel mission, da rumfartøjer ikke behøver at have nok brændstof til en returflyvning med dem. Som sådan kunne interplanetær rumfartøj fremstilles, der ville være mindre, lettere og hurtigere. Tilstedeværelsen af ækvatorial vandis kunne også bruges til at tilvejebringe en jævn forsyning af vand til en fremtidig base på Mars.
Besætninger kunne roteres ind og ud af denne base en gang hvert andet år - på en måde, der ligner det, vi i øjeblikket gør med den internationale rumstation. Eller - tør jeg sige det? - en lokal vandkilde kunne bruges til at levere drikke, sanitet og overrislingsvand til eventuelle kolonister! Ligegyldigt hvordan du skærer det, er det at finde en tilgængelig kilde til martinsvand kritisk for fremtiden for rumforskning, som vi kender det!
