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‘Laghi’ sotto il polo sud di Marte: un’immagine fangosa?

L’area bianca brillante in questa immagine mostra la calotta glaciale che copre il polo sud di Marte, composta da acqua ghiacciata e anidride carbonica congelata. Credito: ESA/DLR/FU Berlino/Bill Dunford

Due gruppi di ricerca, utilizzando i dati dell’orbiter Mars Express dell’Agenzia spaziale europea, hanno recentemente pubblicato risultati che suggeriscono che quelli che si pensava fossero laghi sotterranei su Marte potrebbero in realtà non essere affatto laghi.


Nel 2018, gli scienziati che lavorano con i dati dell’orbiter Mars Express hanno annunciato una scoperta sorprendente: segnali da a radar Riflesso dal polo sud del pianeta rosso, sembra rivelare un lago liquido sotto la superficie. Molte di queste idee da allora sono state annunciate.

a nuovo documento Pubblicato nell’American Geophysical Union Lettere di ricerca geofisica, l’autore principale e studente laureato Aditya Khuller della School of Earth and Space Exploration dell’Arizona State University con Jeffrey Plott del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA, descrivono la scoperta di dozzine di riflessioni radar simili intorno al Polo Sud dopo aver analizzato una serie più ampia di dati Mars Express . Ma molti di loro sono in zone che devono essere molto fredde acqua rimanere liquido.

La domanda se i segnali acqua liquida Se viene preso in considerazione o meno anche da un team di scienziati guidati dal ricercatore post-dottorato Carver Bierson della School of Earth and Space Exploration dell’ASU. Anche la loro ricerca era pubblicato di recente in AGU Lettere di ricerca geofisica Ha determinato che questi riflessi luminosi potrebbero essere causati da fango sotterraneo, minerali contenenti minerali o ghiaccio salato.

Mars Express è il secondo veicolo spaziale ininterrottamente attivo più lungo in orbita attorno a un pianeta diverso dalla Terra, dietro l’ancora attivo Mars Odyssey della NASA 2001. Poiché Mars Express orbita attorno a Marte, continua a fornire dati importanti sul sottosuolo e sull’atmosfera del Pianeta Rosso.

A bordo di questo veicolo spaziale c’è uno strumento chiamato Mars Advanced Subsurface and Ionosphere Probe Radar, o MARSIS in breve. Questo strumento utilizza una sonda radar per valutare la composizione dell’interno della superficie di Marte.

MARSIS ha raccolto dati su Marte dal 2004, incluso il suo polo sud, consentendo agli scienziati di costruire una visione 3D della regione del polo sud. “Volevamo guardare sotto il ghiaccio antartico e caratterizzare l’antico terreno sottostante utilizzando i dati MARSIS”, ha detto Köhler.

In altri studi recenti che utilizzano i dati MARSIS, i ricercatori hanno trovato aree in cui i riflessi del sottosuolo sono più luminosi dei riflessi della superficie, cosa che gli scienziati non si aspettano.

“Le onde radar di solito perdono la loro energia quando viaggiano attraverso un materiale, quindi i riflessi dalle profondità dovrebbero essere meno luminosi di quelli dalla superficie”, ha detto Köhler, che si sta allenando contemporaneamente presso il Jet Propulsion Laboratory sotto Plott. “Sebbene ci siano alcune possibili cause per insoliti riflessi luminosi sotto la superficie terrestre, questi due studi concludono che un componente dell’acqua liquida è stata la causa di questi riflessi luminosi, perché l’acqua liquida sembra essere un radar luminoso”.

I punti colorati rappresentano le posizioni in cui i riflessi radar luminosi sono stati osservati dall’orbita Mars Express dell’ESA nella calotta polare sud di Marte. Credito: ESA/NASA/JPL-Caltech

capsula del tempo congelato

Originariamente interpretati come acqua liquida, i segnali radar sono stati trovati in una regione di Marte nota come sedimenti stratificati antartici, dal nome degli strati alternati di ghiaccio d’acqua, ghiaccio secco (anidride carbonica congelata) e polvere che si sono depositati lì per milioni di anni. . Si pensa che questi strati contengano una registrazione di come l’inclinazione dell’asse di Marte si sia spostata nel tempo, proprio come i cambiamenti nell’inclinazione della Terra hanno portato a ere glaciali e periodi più caldi nella storia del nostro pianeta. Quando Marte ha avuto una bassa inclinazione assiale, nevicate e strati di polvere si sono accumulati nell’area e alla fine hanno formato lo spesso strato di ghiaccio che c’è oggi.

Le aree originariamente ipotizzate per contenere acqua liquida si estendono da 6 a 12 miglia (da 10 a 20 km) in una regione relativamente piccola di sedimenti stratigrafici antartici marziani. Keller e Blot estendono la ricerca di segnali radio altrettanto forti a 44.000 misurazioni distribuite su 15 anni di dati MARSIS su tutto il sud di Marte. Regione polare.

“laghi” inaspettati: un’immagine fangosa?

Il nuovo studio ampliato di Khuller e Plaut ha rivelato dozzine di ulteriori riflessioni radar luminose su una gamma di aree e profondità molto più ampia che mai. In alcuni punti, era a meno di un miglio dalla superficie, dove le temperature sono stimate a meno 81 gradi Fahrenheit (meno 63 gradi Celsius) – quindi l’acqua fredda si congela, anche se contiene minerali salati noti come perclorato, che possono abbassare il punto di congelamento dell’acqua.

“Non siamo sicuri se questi segnali siano acqua liquida o meno, ma sembrano essere più diffusi di quanto trovato nel documento originale”, ha detto il coautore Plaut, che è anche il co-investigatore principale dell’orbiter sullo strumento MARSIS. . “O l’acqua liquida è comune sotto il polo sud di Marte, o questi segni sono indicativi di qualcos’altro”.

Oltre a khalar Nota il documento del 2019 I ricercatori hanno calcolato il calore necessario per sciogliere il ghiaccio sotto la superficie in questa regione e hanno scoperto che solo i vulcani recenti sotto la superficie possono spiegare la possibile presenza di acqua liquida sotto l’Antartide.

“Hanno scoperto che ci vorrebbe il doppio del flusso geotermico stimato di Marte per mantenere questa acqua liquida”, ha detto Köhler. “Un modo possibile per ottenere questa quantità di calore è attraverso i vulcani. Tuttavia, non abbiamo visto alcuna prova concreta di vulcani recenti in Antartide, quindi sembra molto improbabile che l’attività vulcanica permetta all’acqua liquida di esistere sotto la superficie durante questo la zona.”

I prossimi passi di Köhler e Blot in questo tipo di ricerca consistono nell’investigare la loro scoperta di un secondo strato più profondo sotto parti di Polo Sud Marte, che gli scienziati ritengono rappresenti una terra sepolta più antica chiamata Formazione Dorsa Argentina. Si ritiene che sia stato modificato da antichi ghiacciai che un tempo esistevano in tutta la regione e intendono tentare di determinarne con maggiore precisione la composizione e l’età.


Lo studio esamina da vicino i segnali delle acque sotterranee di Marte


maggiori informazioni:
Aditya R. Khuller et al, Caratteristiche dell’interfaccia basale dei sedimenti con gli strati antartici marziani, Lettere di ricerca geofisica (2021). doi: 10.1029/2021GL093631

CJ Pearson et al., Le riflessioni del radar Strong Marsis dalla base della calotta polare sud di Marte possono essere causate da ghiaccio conduttivo o minerali, Lettere di ricerca geofisica (2021). doi: 10.1029/2021GL093880

Michael M. Sori et al., Water on Mars, with a Grain of Salt: distorsioni della temperatura locale necessarie per la fusione basale antartica di oggi, Lettere di ricerca geofisica (2019). doi: 10.1029/2018GL080985

la citazione: ‘Laghi’ sotto il polo sud di Marte: un’immagine fangosa? (2021, 3 luglio) Estratto il 3 luglio 2021 da https://phys.org/news/2021-07-lakes-mars-south-pole-muddy.html

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