I henhold til beviser indsamlet af flere robotkredse, rovere og landere i løbet af flere årtier, forstår forskere, at Mars engang var et varmere, vandigt sted. Men for mellem 4,2 og 3,7 milliarder år siden begyndte dette at ændre sig. Da Mars-magnetfeltet forsvandt, begyndte atmosfæren langsomt at blive fjernet af solvind, hvilket efterlod overfladen den kolde og tørre og gjorde det umuligt for vand at eksistere i flydende form.
Mens meget af planetens vand nu er koncentreret i de polære iskapper, har forskere spekuleret, at noget af Mars 'fortidens vand stadig kunne være placeret under jorden. Takket være en ny undersøgelse fra et team af italienske forskere er det nu blevet bekræftet, at der stadig findes flydende vand under Mars 'sydlige polære region. Denne opdagelse har stoppet et femten år mysterium og styrket potentialet for fremtidige missioner til Mars.
Undersøgelsen, med titlen "Radar-bevis for underliggende flydende vand på Mars", blev for nylig vist i tidsskriftet Videnskab. Undersøgelsen blev ledet af Roberto Orosei fra National Institute of Astrophysics (INAF) i Italien og omfattede medlemmer fra det italienske rumfartsagentur (ASI), ESA Center for Earth Observation (ESRIN) og flere observatorier, forskningsinstitutioner og universiteter.
Indtil videre har robotbesøg afsløret betydelige beviser for fortidens vand på Mars. Disse inkluderer udtørrede floddale og gigantiske udstrømningskanaler, der opdages af orbiters, og bevis på mineralrig jord, der kun kan dannes i nærværelse af flydende vand af rovere og landere. Tidlig bevis fra ESA'erne Mars Express sonde har også vist, at der findes vandis ved planetens poler og er begravet i lagene ispedd støv.
Forskere har imidlertid længe mistænkt, at der kunne eksistere flydende vand under de polære iskapper, meget på samme måde som flydende vand menes at ligge under gletsjere her på Jorden. Derudover kan tilstedeværelsen af salte på Mars yderligere reducere smeltepunktet for vand under jorden og holde det i en flydende tilstand, på trods af temperaturer under nul, der er til stede på både overfladen og under jorden.
I mange år har data fra Mars Express ' Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) -instrumentet - som er blevet brugt til at studere det sydlige polære område - har været uomstrækkelig. Ligesom alle jordindtrængende radar er dette instrument afhængig af radarimpulser for at kortlægge overfladetopografi og bestemme egenskaberne for materialerne, der ligger under overfladen.
Heldigvis var undersøgelsesteamet efter betydelig analyse i stand til at udvikle nye teknikker, der gjorde det muligt for dem at samle nok data i høj opløsning til at bekræfte tilstedeværelsen af flydende vand under den sydlige iskappe. Som Andrea Cicchetti, MARSIS driftsleder og medforfatter til det nye papir, angav:
”Vi har set antydninger til interessante underjordiske funktioner i årevis, men vi kunne ikke gengive resultatet fra bane til bane, fordi samplingshastighederne og opløsningen af vores data tidligere var for lav. Vi var nødt til at komme med en ny driftsform for at omgå en vis ombordbehandling og udløse en højere samplinghastighed og dermed forbedre opløsningen af fodaftrykket i vores datasæt: nu ser vi ting, der simpelthen ikke var muligt før. ”
Hvad de fandt, var, at den sydlige polare region er lavet af mange lag is og støv ned til en dybde på ca. 1,5 km over et 200 km bredt område og indeholdt et anomalt område, der målede 20 km bredt. Som Roberto Orosei, den vigtigste efterforsker af MARSIS-eksperimentet og hovedforfatter af papiret, forklarede i en nylig ESA-pressemeddelelse:
”Denne underjordiske anomali på Mars har radaregenskaber, der matcher vand eller vandrige sedimenter. Dette er kun et lille studieområde; det er et spændende udsigt at tro, at der kunne være flere af disse underjordiske lommer med vand andre steder, som endnu ikke skal opdages. ”
Efter at have analyseret egenskaberne for de reflekterede radarsignaler og taget hensyn til sammensætningen af de lagdelte aflejringer og forventede temperaturprofiler under overfladen, konkluderede forskerne, at den 20 km brede funktion er en grænseflade mellem isen og en stabil krop af flydende vand . For at MARSIS skal være i stand til at detektere en sådan plet vand, ville den være mindst flere tituscentimeter tyk.
Disse fund rejser også muligheden for, at der er liv på Mars, både nu og tidligere. Dette er baseret på forskning, der fandt mikrobielt liv i Vostok-søen, som ligger ca. 4 km under isen i Antarktis. Hvis livet kan trives i salte, underliggende miljøer på Jorden, er det muligt, at de også kunne overleve på Mars. At bestemme, om dette er tilfældet, vil være formålet med eksisterende og fremtidige missioner til Mars.
Som Dmitri Titov, en af Mars Express projektforsker, forklaret:
”Den lange varighed af Mars Express og den udmattende indsats, som radarteamet har gjort for at overvinde mange analytiske udfordringer, muliggjorde dette længe ventede resultat, hvilket demonstrerede, at missionen og dens nyttelast stadig har et stort videnskabeligt potentiale. Denne spændende opdagelse er et højdepunkt for planetvidenskaben og vil bidrage til vores forståelse af udviklingen af Mars, historien om vand på vores naboplanet og dets bevarbarhed. ”
Det Mars Express lanceret 2. juni 2003 og fejrer 15 år i Mars 'bane inden den 25. december i år. I de kommende år vil det blive sammenføjet af ESA'erne ExoMars 2020 mission, NASA's Mars 2020 Roverog en række andre videnskabelige eksperimenter. Disse missioner baner vejen for en potentiel besætning, som NASA planlægger at montere i 2030'erne.
Hvis der faktisk findes flydende vand på Mars, vil det gå langt i retning af at lette fremtidig forskning og endda en vedvarende menneskelig tilstedeværelse på overfladen. Og hvis der stadig er liv på Mars, vil den omhyggelige undersøgelse af dets økosystemer hjælpe med at tackle det meget vigtige spørgsmål om, hvordan og hvornår livet opstod i solsystemet.
