Sterrekunde

Is die water op Mars drinkbaar?

Is die water op Mars drinkbaar?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kan water van Mars vars genoeg wees om te drink? Kan iemand die water deur 'n huiswaterfilter laat loop? Ek verstaan ​​dat wanneer sout gevries word, die sout as pekelwater uitgestoot word. Sou die nuut gevormde sneeu of ys drinkbaar wees?

https://earthscience.stackexchange.com/questions/16076/how-salty-can-snow-sleet-be


Waarom is daar so min water op Mars oor?

Franck Montmessin het finansiering ontvang van die Franse Agence Nationale de la Recherche en van die Centre National d & # 39Études Spatiales.

Vennote

Université Paris-Saclay bied finansiering as 'n stigtervennoot van The Conversation FR.

Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines bied finansiering as lid van The Conversation FR.

Die Conversation UK ontvang befondsing van hierdie organisasies

Tale

Mars is bekend vir sy dun atmosfeer, waar CO2 oorheers en verskaf die grootste deel van die atmosferiese massa en druk. In werklikheid is die druk soortgelyk aan die in die aarde se stratosfeer, wat 'n laag van die atmosfeer is, meer as 30 km bo die oppervlak.

Maar wat van water? Water op Mars word tans op die oppervlak aangetref as 'n laag ys - 'n paar kilometer dik - aan die noordpool. Dit kom ook voor as seisoenale ryp op die koudste tye van die jaar, en in die atmosfeer as damp en ys. Nietemin is die Mars-atmosfeer uiters droog in vergelyking met die aarde, met ongeveer 100 keer minder water. Alhoewel neerslae op aarde 'n aantal sentimeter dik waterlae tot gevolg het, sou water wat op Mars sou neersak slegs 'n dun film van minder as 'n millimeter vorm.

Nuwe data bied nou 'n beter begrip van waarom daar (byna) geen water meer op Mars is nie.


Waarom het die water op Mars verdwyn?

Beeldkrediet: NASA / JPL-Caltech

Die rooi planeet was al duisende jare 'n fassinerende voorwerp vir ons. Gaan van 'n god van oorlog na 'n potensiële vreemdelingewêreld met uitheemse mense en groot kanale na ons huidige siening van 'n droë woestynagtige planeet. Ons vind egter baie bewyse dat dit nie altyd die geval was nie, bewyse wat daarop dui dat Mars eens net soos die aarde 'n plek was wat gevul is met seë, riviere en mere. So wat het gebeur?

Die Mars-water-raaisel

Die raaisel van Mars se water was nou al dekades lank die fokus van baie planetêre wetenskaplikes, met die teorieë wat jo-yo-inge tussen dit altyd droog was vir die planeet wat op 'n stadium met oseane bedek was.

Deesdae is ons heeltemal seker dat daar eens water was. Ons vind erodeerde rotse, kronkelende kanale en delta's op die oppervlak van Mars wat baie lyk soos dié wat deur riviere tuis gemaak word. En natuurlik is daar die werklike ys wat die paalkappe bedek en onder die oppervlak skuil.

Dit beteken dat die vraag nie meer 'is daar water?' Is nie, maar eerder 'waarheen het dit gegaan?', En wetenskaplikes dink dat hulle dit uiteindelik kan beantwoord nadat hulle die data van verskeie rovers en meteorietmonsters gekombineer het. Soos die meeste raaisels, het hierdie meervoudige oorsake wat saamgewerk het.

Mars verloor sy magneetveld

Die eerste probleme het begin toe die gesmelte kern van die rooi planeet gestol het, wat 'n einde gemaak het aan plaattektoniek sowel as aan die magnetiese veld wat die planeet beskerm het.

Die magneetveld is belangrik omdat dit 'n groot hoeveelheid van die Son se ioniserende straling aflei, wat die delikate balans van die planeet hieronder beskerm. Sonder hierdie veld bots hierdie gelaaide deeltjies met die atmosfeer en reageer daarmee en stroop dit stadig weg gedurende miljarde jare op 'n manier wat vergelykbaar is met skuurpapier. Afhangend van hoeveel water in die atmosfeer op hierdie stadium was, kon Mars op hierdie manier tussen 10 en 70% van sy water verloor het.

Oorblywende water verdwyn in die grond

Dit lyk asof die oorblywende water in die grond verdwyn het en chemies aan verskillende soorte gesteentes en minerale gebind het. Hierdie proses is bekend en gebeur ook op Aarde, maar ons kry die water terug as gevolg van die aktiwiteit in die kern in die vorm van vulkaniese uitbarstings. Sonder so 'n proses sit die water wat in rotslae gebind is, vas. In totaal skat wetenskaplikes dat tussen 30 en 99% van die water wat eens op Mars gestroom het, op hierdie manier vasgevang is. Dit is genoeg om die hele planeet in 'n see tussen 100 en 1500 meter diep te bedek. Sommige wetenskaplikes dink dat ons hierdie water sou kon gebruik wanneer ons Mars koloniseer, maar ander beweer dat daar geen energie-doeltreffende manier is om dit te doen nie.

Volharding Rover om Marsrotse / grond weer aarde toe te bring

Die Perseverance Rover wat op 18 Februarie geland het, het die taak om rots- en grondmonsters van die Jezero-krater te versamel en terug te plaas en op 'n toeganklike plek op die oppervlak te laai vir moontlike terugkeer na die aarde. Bestudering van hierdie gesteentes sal ongetwyfeld meer inligting gee oor die geldigheid van die teorie en die persentasies water wat in die aardkors opgesluit is.


Die spektrale aanpassing en herwinning is uitgevoer met behulp van die NEMESIS stralingsoordrag-en-herwinningsalgoritme 29. Die kode kan afgelaai word vanaf https://doi.org/10.5281/zenodo.4303976

Jakosky, B. M. Mars vlugtige evolusie: bewyse van stabiele isotope. Ikarus 94, 14–31 (1991).

Owen, T., Maillard, J. P., de Bergh, C. & amp Lutz, B. L. Deuterium op Mars: die oorvloed van HDO en die waarde van D / H. Wetenskap 240, 1767–1767 (1988).

Webster, C. R. et al. Isotoopverhoudings van H, C en O in CO2 en H2O van die Mars-atmosfeer. Wetenskap 341, 260–263 (2013).

Villanueva, G. L. et al. Sterk water-isotopiese afwykings in die Mars-atmosfeer: ondersoekende en ou reservoirs. Wetenskap 348, 218–221 (2015).

Krasnopolsky, V. A. Variasies van die HDO / H2O-verhouding in die Mars-atmosfeer en die verlies aan water vanaf Mars. Ikarus 257, 377–386 (2015).

Aoki, S. et al. Seisoenale variasie van die HDO / H2O-verhouding in die atmosfeer van Mars in die middel van die noordelike lente en die begin van die noordelike somer. Ikarus 260, 7–22 (2015).

Encrenaz, T. et al. 'N Kaart van D / H op Mars in die termiese infrarooi met EXES aan boord van SOFIA. Astron. Astrofis. 586, A62 (2016).

Encrenaz, T. et al. Nuwe metings van D / H op Mars met EXES aan boord van SOFIA. Astron. Astrofis. 612, A112 (2018).

Khayat, A. S., Villanueva, G. L., Smith, M. D. & amp Guzewich, S. D. IRTF / CSHELL kartering van atmosferiese HDO, H2O en D / H op Mars gedurende die noordelike somer. Ikarus 330, 204–216 (2019).

Vandaele, A. C. et al. Stofstormstorm-impak op atmosferiese H2O en D / H waargeneem deur ExoMars Trace Gas Orbiter. Aard 568, 521–525 (2019).

Alday, J. et al. Suurstofisotopiese verhoudings in Mars-waterdamp waargeneem deur ACS MIR aan boord van die ExoMars Trace Gas Orbiter. Astron. Astrofis. 630, A91 (2019).

Villanueva, G. L. et al. Water swaar gefraksioneer as dit op Mars opklim, soos geopenbaar deur ExoMars / NOMAD. Sci. Adv. 7, eabc8843 (2021).

Carr, M. H. & amp Clow, G. D. Marskanale en valleie: hul eienskappe, verspreiding en ouderdom. Ikarus 48, 91–117 (1981).

Baker, V. R. Water en die Marslandskap. Aard 412, 228–236 (2001).

Krasnopolsky, V. Oor die deuterium-oorvloed op Mars en enkele verwante probleme. Ikarus 148, 597–602 (2000).

Krasnopolsky, V. A. Mars se boonste atmosfeer en ionosfeer by lae, medium en hoë sonaktiwiteite: implikasies vir evolusie van water. J. Geophys. Res. Planete 107, 11-1–11-11 (2002).

Fox, J. L. & amp Hać, A. Isotope fraksionering in die fotochemiese ontsnapping van O uit Mars. Ikarus 208, 176–191 (2010).

Cangi, E. M., Chaffn, M. S. & amp Deighan, J. Hoër Mars-atmosferiese temperature op alle hoogtes verhoog die D / H-fraksioneringsfaktor en waterverlies. J. Geophys. Res. Planete 125, e2020JE006626 (2020).

Krasnopolsky, V. A. Fotochemie van water in die Mars-termosfeer en die effek daarvan op die ontsnapping van waterstof. Ikarus 321, 62–70 (2019).

Clarke, J. T. et al. 'N Vinnige afname van die waterstofkorona van Mars: die Marswaterstofkorona. Geophys. Res. Lett. 41, 8013–8020 (2014).

Chaffin, M. S. et al. Onverwagte veranderlikheid van Mars-waterstofontvlugting. Geophys. Res. Lett. 41, 314–320 (2014).

Chaffin, M., Deighan, J., Schneider, N. & amp Stewart, A. Verhoogde atmosferiese ontsnapping van atoomwaterstof uit Mars geïnduseer deur water op hoë hoogte. Nat. Geosci. 10, 174–178 (2017).

Stone, S. W. et al. Waterstofontvlugting vanaf Mars word aangedryf deur die vervoer van water deur seisoenale en stofstorms. Wetenskap 370, 824–831 (2020).

Cheng, B.-M. et al. Foto-geïnduseerde fraksionering van water-isotopomere in die Mars-atmosfeer. Geophys. Res. Lett. 26, 3657–3660 (1999).

Merlivat, L. & amp Nief, G. Fractionnement isotopique lors des changements d’état solide – vapeur et liquide – vapeur de l'eau á des températures inférieures á 0 ° C. Vertel ons 19, 122–127 (1967).

Bertaux, J.-L. & amp Montmessin, F. Isotopiese fraksionering deur waterdampkondensasie: die deuteropauze, 'n koue lokval vir deuterium in die atmosfeer van Mars. J. Geophys. Res. Planete 106, 32879–32884 (2001).

Montmessin, F., Fouchet, T. & amp Forget, F. Modellering van die jaarlikse siklus van HDO in die Mars-atmosfeer. J. Geophys. Res. Planete 110, E03006 (2005).

Korablev, O. et al. Die Atmospheric Chemistry Suite (ACS) van drie spektrometers vir die ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter. Ruimte wetenskap. Ds. 214, 7 (2018).

Irwin, P. et al. Die NEMESIS-instrument vir die oordrag en herwinning van die planetêre atmosfeer. J. Quant. Spektrosc. Radiat. Transf. 109, 1136–1150 (2008).

Rodgers, C. D. Inverse metodes vir atmosferiese klank: teorie en praktyk (Reeks oor Atmosferiese, Oseaniese en Planetêre Fisika Vol. 2, World Scientific, 2000).

Shaposhnikov, D. S., Medvedev, A. S., Rodin, A. V. & amp Hartogh, P. Seisoenale water 'pomp' in die atmosfeer van Mars: vertikale vervoer na die termosfeer. Geophys. Res. Lett. 46, 4161–4169 (2019).

Olsen, K. S. et al. Die vertikale struktuur van CO in die Mars-atmosfeer vanaf die ExoMars Trace Gas Orbiter. Nat. Geosci. 14, 67–71 (2021).

Neary, L. et al. Verduideliking vir die toename in hoë water op Mars waargeneem deur NOMAD tydens die wêreldwye stofstorm in 2018. Geophys. Res. Lett. 47, e2019GL084354 (2020).

Trokhimovskiy, A. et al. Mars se waterdampkartering deur die SPICAM IR-spektrometer: vyf Marsjare van waarnemings. Ikarus 251, 50–64 (2015).

Fedorova, A. A. et al. Stormagtige water op Mars: die verspreiding en versadiging van atmosferiese water gedurende die stowwerige seisoen. Wetenskap 367, 297–300 (2020).

Aoki, S. et al. Waterdamp vertikale profiele op Mars in stofstorms waargeneem deur TGO / NOMAD. J. Geophys. Res. Planete 124, 3482–3497 (2019).

Fedorova, A. et al. Meerjarige monitering van die vertikale waterdampverdeling op Mars deur SPICAM op Mars Express. J. Geophys. Res. Planete 126, e2020JE006616 (2020).

Montmessin, F., Forget, F., Rannou, P., Cabane, M. & amp Haberle, R. M. Oorsprong en rol van wateryswolke in die Mars-watersiklus soos afgelei uit 'n algemene sirkulasiemodel. J. Geophys. Res. Planete 109, E10004 (2004).

Liuzzi, G. et al. Sterke wisselvalligheid van Mars-wateryswolke tydens stofstorms onthul deur ExoMars Trace Gas Orbiter / NOMAD. J. Geophys. Res. Planete 125, e2019JE006250 (2020).

Luginin, M. et al. Eienskappe van waterys en stofdeeltjies in die atmosfeer van Mars gedurende die wêreldwye stofstorm van 2018, soos afgelei uit die Atmospheric Chemistry Suite. J. Geophys. Res. Planete 125, e2020JE006419 (2020).

Lamb, K. D. et al. Laboratoriummetings van HDO / H2O isotopiese fraksionering tydens ysneerlegging in gesimuleerde cirruswolke. Prok. Natl Acad. Sci. VSA 114, 5612–5617 (2017).

Majoube, M. Fraksioneringsfaktor van 18 O tussen waterdamp en ys. Aard 226, 1242–1242 (1970).

Casado, M. et al. Eksperimentele bepaling en teoretiese raamwerk van kinetiese fraksionering by die waterdamp-ys-koppelvlak by lae temperatuur. Geochim. Cosmochim. Acta 174, 54–69 (2016).

Lefévre, F. Driedimensionele modellering van osoon op Mars. J. Geophys. Res. 109, E07004 (2004).

González-Galindo, F. Uitbreiding van 'n Mars-algemene sirkulasiemodel tot termosferiese hoogtes: UV-verhitting en fotochemiese modelle. J. Geophys. Res. 110, E09008 (2005).

Lefévre, F. & amp Krasnopolsky, V. in Die atmosfeer en klimaat van Mars (reds Haberle, R. M. et al.) 405–432 (Cambridge University Press, 2017).

Bhattacharyya, D., Clarke, J. T., Bertaux, J.-L., Chaufray, J.-Y. & amp Mayyasi, M. 'n Sterk seisoenale afhanklikheid in die Mars-waterstof-eksosfeer. Geophys. Res. Lett. 42, 8678–8685 (2015).

Halekas, J. S. Seisoenale veranderlikes van die waterstofeksosfeer van Mars. J. Geophys. Res. Planete 122, 901–911 (2017).

Clarke, J. T. et al. Variasie van D en H in die boonste atmosfeer van Mars waargeneem met die MAVEN IUVS echelle kanaal. J. Geophys. Res. Ruimte Fis. 122, 2336–2344 (2017).

Krasnopolsky, V. A., Mumma, M. J. & amp Gladstone, G. R. Opsporing van atoomdeuterium in die boonste atmosfeer van Mars. Wetenskap 280, 1576–1580 (1998).

Miller, C. E. en amp Yung, Y. L. Foto-geïnduseerde isotopiese fraksionering. J. Geophys. Res. Atmos. 105, 29039–29051 (2000).

Jakosky, B. M. & amp Phillips, R. J. Mars se vlugtige en klimaatsgeskiedenis. Aard 412, 237–244 (2001).

Jakosky, B. M., Pepin, R. O., Johnson, R. E. & amp Fox, J. Mars atmosferiese verlies en isotopiese fraksionering deur sonwind-geïnduseerde sputter en fotochemiese ontsnapping. Ikarus 111, 271–288 (1994).

Gordon, I. et al. Die HITRAN2016 molekulêre spektroskopiese databasis. J. Quant. Spektrosc. Radiat. Transf. 203, 3–69 (2017).

Régalia, L. et al. Laboratoriummetings en berekeninge van lynvormparameters van die H2O – CO2 botsingstelsel. J. Quant. Spektrosc. Radiat. Transf. 231, 126–135 (2019).

Devi, V. M. et al. Lynparameters vir CO2- en selfverbreding in die ν1 band van HD 16 O. J. Quant. Spektrosc. Radiat. Transf. 203, 133–157 (2017).

Devi, V. M. et al. Lynparameters vir CO2 verbreding in die ν2 band van HD 16 O. J. Quant. Spektrosc. Radiat. Transf. 187, 472–488 (2017).

Devi, V. M. et al. Lynparameters vir CO2- en selfverbreding in die ν3 band van HD 16 O. J. Quant. Spektrosc. Radiat. Transf. 203, 158–174 (2017).

Vergeet, F. et al. Verbeterde algemene sirkulasiemodelle van die Mars-atmosfeer vanaf die oppervlak tot bo 80 km. J. Geophys. Res. Planete 104, 24155–24175 (1999).

Quémerais, E. et al. Sterre okkulasies waargeneem deur SPICAM op Mars Express. J. Geophys. Res. 111, E09S04 (2006).

Montmessin, F. et al. Sterre okkulasies by UV-golflengtes deur die SPICAM-instrument: herwinning en analise van Mars-waasprofiele. J. Geophys. Res. 111, E09S09 (2006).

Irwin, P. G. et al. Waarskynlike opsporing van waterstofsulfied (H2S) in Neptunus se atmosfeer. Ikarus 321, 550–563 (2019).


NASA vind dat Mars-ysneerslae wat ruimtevaarders met 'n graaf kan bereik

Volgens NASA se 'skatkaart' sal toekomstige rooi planeet-ruimtevaarders nie al hul water van die aarde hoef te dra nie.

/> Vergroot prent

Hierdie kaart toon die teenwoordigheid van waterys op Mars aan. "Koel kleure is nader aan die oppervlak as warm kleure. Swart sones dui gebiede aan waar 'n ruimtetuig in fyn stof sou wegsink. Die uiteengesit vak is die ideale streek om ruimtevaarders vir hulle te stuur om waterys op te grawe," het NASA gesê.

NASA werk dalk nou daaraan om weer na die maan te kom, maar dit het regtig oë vir Mars. Dit beteken dat u vooruit moet dink aan die beste plek om mense op die rooi planeet te laat land. Uiteindelik mik ons ​​na 'n gebied met maklike toegang tot waterys.

NASA het Dinsdag 'n blik op 'n "skatkaart vir waterys op Mars" uitgereik. Dit beklemtoon 'n streek wat bekend staan ​​as Arcadia Planitia, waar dit lyk asof die planeet vlak ysneerslae wegsteek wat ruimtevaarders met waardevolle waterbronne kan voorsien vir die drink en die skep van vuurpyle.

"U het nie 'n laaigraaf nodig om hierdie ys op te grawe nie. U kan 'n graaf gebruik," het Sylvain Piqueux, hoofskrywer van 'n artikel oor die waterys, van die NASA vandeesweek in die tydskrif Geophysical Research Letters, gesê. Die navorsers het data getrek uit waarnemings deur die Mars Reconnaissance Orbiter en die Mars Odyssey-ruimtetuig om die kaart te skep.

Kyk na Mars

Water is swaar en moeilik om te vervoer, veral met inagneming van die groot afstande verbonde aan 'n pendel na Mars. Dit sal baie goedkoper wees om water direk vanaf die planeet te ontgin na aankoms.

NASA is nie die enigste ruimtegroep wat die Arcadia-streek van Mars dophou nie. SpaceX het ook hierdie gebied opgespoor as 'n moontlike landingsplek vir 'n toekomstige Starship-missie.

Dit is goed dat NASA meer buigsame ruimtepakke vir ruimtevaarders ontwikkel het. Hulle sal dalk eendag 'n bietjie op Mars moet grawe.


Waarheen het die waters van Mars gegaan? Ondergronds. Miskien het die Marslewe ook.

Mars vandag is redelik droog. In die poolkappe is water gevries, en daar is sommige onder die oppervlak begrawe op middelbreedtes, maar nie baie op planetêre skaal nie, miskien genoeg om die hele oppervlak van Mars tot 'n diepte van 20 tot 40 meter te bedek.

Antieke Mars is 'n ander verhaal. Miljarde jare gelede was daar baie meer. Die beramings wissel, maar dit was miskien genoeg om die oppervlak van die planeet tot 100 meter diep tot soveel as 1500 te bedek! Dit is duidelik dat iets Mars opgedroog het.

Meer slegte sterrekunde

Sommige daarvan het verdamp en uiteindelik uit die boonste atmosfeer verlore gegaan, maar dit lyk nie of daardie proses die hele planeet kon uitdroog nie. So, wat het gedoen? 'N Nuwe artikel wat na verskillende waarnemings van die Rooi Planeet gekyk het, dui aan dat 'n groot deel water - van 'n derde tot 95% - die slagoffer was van kors hidrasie: Die kors van Mars het dit opgesuig. Of af, om meer akkuraat te wees.

Kuns wat antieke Mars uitbeeld wat met staande water bedek is. Krediet: Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images

Die sleutelfaktor hiervoor is die deuterium / waterstof (D / H) verhouding. Deuterium is 'n isotoop van waterstof. 'N Atoom van gewone waterstof het een proton in sy kern (die hele kern is eintlik net daardie proton), maar deuterium het ook 'n neutron daarin. Dit maak dit twee keer so swaar as gewone waterstof, en dit is 'n groot saak.

Oor die algemeen het 'n emmer water 1 deuteriumatoom vir elke 5 000 waterstofatome. As u dit laat sit, verdamp die ligter waterstofatome makliker. Wag 'n bietjie tyd, en die verhouding D / H sal verander, met meer deuterium as wat u sou verwag. In sekere sin is dit soos 'n horlosie wat vertel hoe lank die water uitgesit het.

Ons ken die huidige D / H-verhouding op Mars deur na water in sy atmosfeer te kyk, en ons kan ook sien hoe dit miljarde jare gelede was deur na Mars meteoriete te kyk, klippe van Mars wat na die aarde geval het na 'n groot asteroïde. impak het hulle die ruimte ingestuur. Seker genoeg, die meteoriete toon 'n laer verhouding, wat beteken dat Mars vroeër meer water gehad het.

Deur hierdie inligting te kombineer met hoe water uit Mars na die ruimte ontsnap, beteken dit dat die hoeveelheid water op Mars lank gelede ongeveer 50 - 240 meter diep was as dit oor die hele planeet versprei is, wat die laagste deel van die reeks is. Die geologiese bewyse dui op 'n diepte van 100–1 500 meter. Dit beteken weer dat baie van die ou water ontbreek.

Die suidelike yskap van Mars (met infrarooi, groen en blou lig), wat meestal waterys is met 'n dun laag koolstofdioksy bo-op, geneem deur Mars Express. Krediet: ESA / G. Neukum (Freie Universitaet, Berlyn) / Bill Dunford

Die wetenskaplikes gebruik 'n model van bronne en waterbakke - plekke waar water vandaan kan kom en plekke waarheen dit kan gaan - om uit te vind wat gebeur het. Hulle het dit gegrond op rovergegewens, baanmetings en waarnemings vanaf die aarde, en, kort verhaal, die kors het dit opgeneem. Baie daarvan. Tot 95%.

Dit sou gebeur het tydens die Noach-periode op Mars, van 4,1 tot 3,7 miljard jaar gelede. Om duidelik te wees, beteken dit nie dat daar 'n ondergrondse oseaan is soos op Jupiter se maan Europa en Saturnus se Enceladus nie. In plaas daarvan het dit opgesluit in minerale en deel geword van hul struktuur.

As dit waar is, is dit in 'n sekere sin 'n bietjie teleurstellend. Daar is baie water op Mars! Wel, in Mars. Maar dit is opgesluit op maniere waarop dit nie vrygestel kan word nie. Nadat dit geabsorbeer is, het dit 'n eenrigtingrit geneem. 'N Bummel as jy die lewe op Mars wil vind.

… kan wees. Terselfdertyd publiseer astrobioloog Nathalie Cabrol, wat die direkteur is van die Carl Sagan-sentrum vir navorsing aan die SETI Instituut, wat in wese 'n wetenskaplik gebaseerde OpEd is, in die tydskrif. Natuursterrekunde. Daarin voer sy aan dat die lewe op Mars oor die hele planeet kan wees en sê dat sodra dit begin het, dit op verskillende maniere na die hele planeet kon versprei voordat die water verdwyn het (die artikel is agter 'n betaalmuur, maar hierdie pers vrystelling van die SETI Instituut vat dit goed saam).

Kunswerke wat ongeveer drie miljard jaar gelede 'n antieke Mars, 'n warm en nat antieke weergawe toon. Krediet: Getty Images / Mark Garlick / Science Photo Library

Sy maak twee algehele punte. Die eerste is dat ons slegs kiekies het van hoe Mars in die verlede was, en dit is versprei oor verskillende plekke wat dun snye tyd voorstel. Ons standpunt is dus 'n bietjie skeef, en daar gebeur baie op Mars, waar u ook al kies, en dit het baie tyd gehad om veranderinge aan te bring. Die Sahara-woestyn hier op aarde was immers welig met plantegroei; u moet nie 'n plek vir altyd beoordeel op grond van wat u nou sien nie.

Sy gaan 'n bietjie in detail, maar haar punt daar is, soos sy skryf: 'Die vroeë lewe op Mars het die potensiaal gehad om te versprei en te koloniseer wêreldwyd. "Sy wys daarop dat daar water oor die hele planeet bestaan, dat daar verskillende afsetpunte vir die lewe was om te versprei, en dat sommige van die afsetpunte vandag nog bestaan ​​(soos onlangse vulkanisme, of sikliese ontdooiing en bevriesing van water ondergronds). En water kan nie die enigste ding om na te kyk nie; daar is ook ander patrone soos pH van die grond en toestande wat die lewe kan beskerm teen die andersins moeilike omgewing wat ons kan lei om "verborge oases" van die lewe op Mars te vind.

Haar tweede punt haal van daar af en sê dat as ons wil hê dat ongerepte monsters van Mars na die lewe moet soek, sal ons beter krake kry. Mense sal binnekort genoeg wees, en besoedeling is amper onvermydelik. Ons kan dalk monsters van ondergronds kry met behoorlik gesteriliseerde gereedskap en so meer, maar ons weet nie hoe lank dit sal duur voordat ons eie interplanetêre mikrobioom hom probeer tuismaak nie. Ons moet uiters versigtig wees om protokolle te installeer om besoedeling tot die minimum te beperk, beide ons na Mars en Mars na ons toe (indien daar 'n lang lewe op Mars bestaan).

Ek dink sy maak 'n goeie punt. Ons weet nie of daar nog lewe op Mars bestaan ​​nie, maar ook nie. Dit is 'n weddenskap met redelik hoë belange. As ons nie ons kans om nuwe lewe te soek wil benut nie, moet ons mooi nadink oor hoe ons Mars verken. Ons kan nie net 'n miljoen mense daarheen stuur om rond te trap en te vernietig wat wetenskaplike bewyse daar is nie, ook bewyse met groot filosofiese implikasies.

Mars is nie net een of ander teiken nie, 'n bietjie lig in die lug, 'n rugsteunplan. Dit is 'n wêreld. Een net so oud soos die aarde, wat eens water en lug, warmte en miskien lewe gehad het. Ons moet seker maak dat dit die belangrikste is in ons gedagtes wanneer ons met die verkenning daarvan gaan.


Sterrekundiges beweer dat hulle verskeie liggame vloeibare water op Mars raaksien

Twee jaar gelede het 'n span Italiaanse wetenskaplikes beweer dat hulle 'n subglasiale meer naby die Suidpool ontdek het. Dieselfde span het verdere bewyse versamel om hierdie bewering te versterk, insluitend die skynbare ontdekking van nog meer begrawe liggame van vloeibare water. Die nuwe navorsing spreek die potensiaal vir lewe op Mars, maar nie almal is oortuig van die bewyse nie.

Daar kan meer vloeibare water onder die Marsoppervlak bestaan ​​as wat ons besef het, volgens nuwe navorsing wat vandag in Nature Astronomy gepubliseer is. Die nuwe artikel beskryf 'n aantal nuutgevonde subligatiese waterliggame onder die Mars-suidpool, benewens die beskrywe waterliggaam wat twee jaar gelede gevind is.

Vloeibare water het miljarde jare gelede op Mars bestaan, maar dit is nou meestal weg om redes wat nie heeltemal verstaan ​​word nie. Die vooruitsig op vloeibare water onder die oppervlak sal waarskynlik die aandag van astrobioloë trek, aangesien soortgelyke subglasiale mere op die aarde, insluitend die Vostokmeer in Antarktika, bekend is dat dit mikrobiese lewens bevat.

Om regverdig te wees, is hierdie vloeibare water, as dit bestaan ​​- nog steeds 'n groot as - super sout en waarskynlik baie modderig. Die hipersaliese waterige oplossing bly in vloeibare vorm ondanks temperature wat baie laer is as die vriespunt van water, volgens Elena Pettinelli, die hoofskrywer van die studie en 'n medeprofessor aan die Università degli Studi Roma Tre in Rome.

"Hier is iets interessants aan die gebeur, maar daar is 'n baie goeie bewys om te praat oor vloeibare water op Mars," het Cassie Stuurman, 'n radarwetenskaplike by die Jet Propulsion Laboratory van NASA, in 'n e-pos gesê. "Om regtig oortuigend te wees, wil die meeste wetenskaplikes dit bevestig deur ander data en bewyse," het Stuurman gesê, wat nie by die nuwe studie betrokke is nie.

In 2018 het Pettinelli en haar kollegas tekens van 'n subglasiale meer in 'n streek genaamd Ultimi Scopuli bespeur deur gebruik te maak van die Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) instrument aan boord van die Mars Express-satelliet. Die radar-gegewens het gewys op 'n waterige streek van ongeveer 12 kilometer (20 kilometer), ongeveer 'n kilometer onder die oppervlak, wat die navorsers as 'n subglasiale meer of 'n stuk vloeibare water geïnterpreteer het.

Dit was 'n interessante ontdekking, maar verskeie vrae het onbeantwoord gebly, soos die oorsprong van die vermeende meer, die gepaardgaande hidrodinamika en selfs die geloofwaardigheid van die hele ding, soos Stuurman verduidelik het. Vir Pettinelli en haar span was 'n belangrike onopgeloste vraag of hierdie watermassa 'n enkele voorkoms of een van die vele was.

"Die ontdekking van veelvuldige mere beantwoord die vraag, en wys dat vloeibare water onder die gletsers algemeen voorkom," het Pettinelli in 'n e-pos geskryf. "Dit dwing ons om globale prosesse van vorming en stabilisering van vloeibare water te oorweeg, wat noodsaaklike stukke van die legkaart is vir ons begrip van die verlede en die huidige klimaat, geologie en moontlike bewoonbaarheidstoestande op Mars."

Vir die nuwe studie het die span MARSIS weer gebruik, maar hierdie keer het hulle 'n veel groter gebied as voorheen geskandeer en radar gebons na 'n gebied van 300 km breed. Die span het toe 'n soortgelyke metode toegepas wat wetenskaplikes gebruik het om subglaciale mere op aarde op te spoor, naamlik dié in Antarktika, Groenland en Noord-Kanada.

"Ons wou die omvang van subgletsiale water in hierdie streek bepaal, daarom het ons nuwe data bekom om ongekende radarbedekking oor die studiegebied te verkry," het Pettinelli gesê. 'Ons het 'n nuwe metode gebruik om die volledige MARSIS-datastel te ontleed, gebaseer op seinverwerkingsprosedures wat gewoonlik op aardse ysplate toegepas word. Uiteindelik het ons nuwe resultate vergelyk met die vorige metode wat baie soortgelyke resultate gevind het. ' Die nuwe metode het ons 'vertroue gegee oor die geldigheid en betroubaarheid van die resultate', het sy bygevoeg.

Stuurman het gesê die nuwe artikel spreek die gladheid van die land onder die poolkap aan en die fisiese verskille tussen hierdie streek en die afgeleë gebiede. Sy het gesê dat dit "regtig moeilik is om te argumenteer met hoe uniek hierdie streek in die radardata lyk."

Die nuwe artikel, benewens die verdere bevestiging van die vloeibare aard van die meer wat in 2019 gevind is, het ook gelei tot die ontdekking van drie ander, kleiner kolle water in die omgewing. Soos uit die nuwe ontleding blyk, is die water in dieselfde algemene gebied gegroepeer, maar word dit omring deur droë grond.

"Ons resultate versterk die bewering van die opsporing van 'n vloeibare waterliggaam by Ultimi Scopuli en dui op die teenwoordigheid van ander nat gebiede in die omgewing," het Pettinelli gesê. "Ons stel voor dat die waters hipersalienperchloraat-pekels is, waarvan bekend is dat dit in die poolgebiede van Mars vorm en dat dit getoon word dat dit geologies beduidende tydperke oorleef by temperature ver onder die vriespunt."

Stuurman het gesê dat die nuwe koerant belangrike implikasies inhou vir die waarskynlikheid dat daar 'n mikrobiese lewe op Mars bestaan, maar dat sy wel bedenkinge uitgespreek het oor die studie.

'Om eerlik te wees, ek verwag dat hierdie artikel baie debat sal skep,' het sy gesê. 'Die idee dat daar op die huidige Mars groot hoeveelhede vloeibare water kan wees, is nie 'n baie gewilde hipotese nie.'

Stuurman was byvoorbeeld bekommerd dat die span 'n tegniek gebruik het om subglaciale mere op Aarde op te spoor en dat hulle dit "sonder enige kruisvalidasie" gedoen het om aan te toon dat dit ook vir ''n heel ander planeet' 'werk. Die kriteria wat die span gebruik om vas te stel of 'n radarsignaal ooreenstem met 'n subglasiale meer - ook geleen van die Aardwetenskap - word "nie deur hierdie studie vervul nie," het sy gesê. Volgens die kriteria wat in hul studie genoem word, 'moet daar vier verskillende eienskappe wees voordat 'n meer definitief is', het Stuurman gesê, maar 'gegewe die beskikbare data is dit onmoontlik om aan meer as drie hiervan te voldoen, en dit beteken - volgens die skrywers se eie definisie - dat die meer in hierdie geval nie 'definitief' is nie. ”

Met die oog op toekomstige navorsing, het Pettinelli gesê dat haar span die topografie van hierdie kenmerke beter wil karakteriseer, aangesien die vorm van die topografie 'n belangrike parameter is wat wetenskaplikes in staat stel om die teenwoordigheid van 'n subglasiale meer op Aarde te identifiseer. Gegewe die beperkings van MARSIS, kon die span egter nie 'die topografiese variasies van die rots bepaal nie', en 'n paar belangrike vrae onbeantwoord gelaat. Daarbenewens sal die span soortgelyke gebiede op Mars soek, en as hulle aanvaar dat dit bestaan, sal hulle soortgelyke skanderings uitvoer, het Pettinelli gesê.

'N Gids vir die onaardse oseane in ons sonnestelsel

Vloeibare water word gewoonlik met die planeet Aarde geassosieer, maar ons sonnestelsel huisves verbasend ...


Waar moet toekomstige ruimtevaarders op Mars land? Volg die water

In hierdie illustrasie boor NASA-ruimtevaarders in die Mars se ondergrond. Die agentskap is besig om nuwe kaarte te skep wat wys waar ys die maklikste toeganklik is vir toekomstige ruimtevaarders. Krediet: NASA

U wil dus 'n Mars-basis bou. Waar om te begin? Soos enige menslike nedersetting, sal dit die beste geleë wees naby toeganklike water. Water sal nie net van kardinale belang wees vir lewensondersteunende voorrade nie, maar sal ook gebruik word vir alles, van die landbou tot die vervaardiging van vuurpyle, wat ruimtevaarders nodig het om na die aarde terug te keer.

Dit sal duur en riskant wees om al die water na Mars toe te gooi. Daarom het NASA sedert 2015 wetenskaplikes en ingenieurs betrek om neerslae van Mars-ys op die aarde te identifiseer wat binne bereik van ruimtevaarders op die planeetoppervlak kan wees. Maar water het natuurlik ook 'n groot wetenskaplike waarde: as die hedendaagse mikrobiese lewe op Mars gevind kan word, is dit waarskynlik ook naby hierdie waterbronne.

'N Nuwe studie wat verskyn in Natuursterrekunde bevat 'n uitgebreide kaart wat uiteensit waar ys die meeste en die minste waarskynlik in die noordelike halfrond van die planeet voorkom. Die kombinasie van 20 jaar se data van NASA se Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter en die nou onaktiewe Mars Global Surveyor, is die werk van 'n projek genaamd Subsurface Water Ice Mapping, of SWIM. Die SWIM-poging word gelei deur die Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, en word bestuur deur die NASA se Jet Propulsion Laboratory in Suid-Kalifornië.

"Die volgende grens vir Mars is dat menslike ontdekkingsreisigers onder die oppervlak moet kom en na tekens van mikrobiese lewe moet soek," het Richard Davis gesê, wat die NASA se pogings lei om Marsbronne te vind ter voorbereiding op die stuur van mense na die Rooi Planeet. 'Ons besef dat ons nuwe kaarte van ondergrondse ys moet maak om ons kennis te verbeter van waar die ys is, sowel vir wetenskaplike ontdekking as dat plaaslike hulpbronne waarop ruimtevaarders kan staatmaak, kan steun.'

Twee aansigte van die noordelike halfrond van Mars (ortografiese projeksie gesentreer op die noordpool), albei met 'n grys agtergrond van skaduryke reliëf. Aan die linkerkant toon die liggrys skaduwee die noordelike ysstabiliteitsone, wat oorvleuel met die pers skaduwee van die SWIM-studiegebied. Aan die regterkant wys die blou-grys-rooi skaduwee waar die SWIM-studie bewyse gevind het vir die teenwoordigheid (blou) of afwesigheid (rooi) van begrawe ys. Die intensiteit van die kleure weerspieël die mate van ooreenstemming (of konsekwentheid) wat al die datastelle wat deur die projek gebruik word, vertoon.

In die nabye toekoms beplan NASA om 'n werksessie vir multidissiplinêre kundiges te hou om potensiële menslike landingsterreine op Mars te beoordeel op grond van hierdie navorsing en ander wetenskaplike en ingenieurswese kriteria. Hierdie karteringprojek kan ook opnames van toekomstige wentelbane inlig wat NASA hoop om aan die Rooi Planeet te stuur.

NASA recently announced that, along with three international space agencies, the signing of a statement of intent to explore a possible International Mars Ice Mapper mission concept. The statement brings the agencies together to establish a joint concept team to assess mission potential as well as partnership opportunities between NASA, the Agenzia Spaziale Italiana (the Italian Space Agency), the Canadian Space Agency, and the Japan Aerospace Exploration Agency.

Location, location, location

Ask Mars scientists and engineers where the most accessible subsurface ice is, and most will point to the area below Mars' polar region in the northern hemisphere. On Earth, this region is where you find Canada and Europe on Mars, it includes the plains of Arcadia Planitia and glacier-filled valleys in Deuteronilus Mensae.

NASA's Phoenix Mars Lander shows the trench, called 'Dodo-Goldilocks,' lacking lumps of ice seen previously. The ice had sublimated, a process similar to evaporation, over the course of four days. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University

Such regions represent a literal middle ground between where to find the most water ice (the poles) and where to find the most sunlight and warmth (the equator). The northern midlatitudes also offer favorable elevations for landing. The lower the elevation, the more opportunity a spacecraft has to slow down using friction from the Martian atmosphere during its descent to the surface. That's especially important for heavy human-class landers, since Mars' atmosphere is just 1% as dense as Earth's and thus provides less resistance for incoming spacecraft.

"Ultimately, NASA tasked the SWIM project with figuring out how close to the equator you can go to find subsurface ice," said Sydney Do, the Mars Water Mapping Project lead at JPL. "Imagine we've drawn a squiggly line across Mars representing that ice boundary. This data allows us to draw that line with a finer pen instead of a thick marker and to focus on parts of that line that are closest to the equator."

But knowing whether a surface is hiding ice isn't easy. None of the instrument datasets used in the study were designed to measure ice directly, said the Planetary Science Institute's Gareth Morgan, the SWIM-project co-lead and the paper's lead author. Instead, each orbiter instrument detects different physical properties—high concentrations of hydrogen, high radar-wave speed, and the rate at which temperature changes in a surface—that can suggest the presence of ice.

"Despite having 20 years of data and a fantastic range of instruments, it's hard to combine these datasets, because they're all so different," Morgan said. "That's why we assessed the consistency of an ice signal, showing areas where multiple datasets indicate ice is present. If all five datasets point to ice—bingo."

If, say, only two of them did, the team would try to suss out how consistent the signals were and what other materials could be creating them. While the different datasets weren't always a perfect fit, they often complemented one another. For example, current radars peer deep underground but don't see the top 30 to 50 feet (10 to 15 meters) below the surface a neutron spectrometer aboard one orbiter measured hydrogen in the uppermost soil layer but not below. High-resolution photos revealed ice tossed onto the surface after recent meteorite impacts, providing direct evidence to complement radar and other remote-sensing indicators of water ice.

The image is an excerpt from an observation from NASA's Mars Reconnaissance Orbiter showing a meteorite impact that excavated this crater on Mars exposed bright ice that had been hidden just beneath the surface at this location. Credit: NASA/JPL-Caltech/Univ. van Arizona

While Mars experts pore over these new maps of subsurface ice, NASA is already thinking about what the next steps would be. For one, blind spots in currently available data can be resolved by sending a new radar mission to Mars that could home in on the areas of greatest interest to human-mission planners: water ice in the top layers of the subsurface.

A future radar-focused mission targeting the near surface could also tell scientists more about the mix of materials found in the layer of rock, dust, and other material found on top of ice. Different materials will require specialized tools and approaches for digging, drilling, and accessing water-ice deposits, particularly in the extreme Martian environment.

Mapping efforts in the 2020's could help make human missions to Mars possible as early as the 2030's. But before that, there'll be a robust debate about the location of humanity's first outpost on Mars: a place where astronauts will have the local water-ice resources needed to sustain them while also being able to make high-value discoveries about the evolution of rocky planets, habitability, and the potential for life on worlds beyond Earth.


Bad News, Wannabe Martians: The Water on Mars May Not Be Drinkable

It was exciting news when scientists confirmed the presence of liquid water on the surface of Mars last year. Most of the focus of Mars water is on what it means for potential life. But another important reason to find liquid water on Mars is for human consumption. If drinkable liquid water is present on Mars, crewed missions may not have to carry as much water with them, which means much lower fuel costs and cheaper Mars trips.

Unfortunately, it looks like the water on Mars may not be very useful after all.

Scientists have previously identified liquid water on Mars in features known as recurring slope lineae (RSL), which are dark streaks that run down hillsides. RSL have been observed since 2010, and last year the Mars Reconnaissance Orbiter determined that RSL contain very briny liquid water. However, scientists still aren't sure where the water is coming from. A few possibilities are that the water is coming from melting ice, condensation from the atmosphere, or underground aquifers. But it's difficult to tell which.

Scientists at the University of Arizona recently published a paper taking a closer look at RSL to try and rule out some of the possible sources. The team managed to rule out melting ice as a source, because many RSL occur close to the equator, where any ice would have melted long ago. They also conclude that if the water is coming from underground, it must be held in very deep aquifers, which would make the water far too salty to desalinate.

The study concludes that the most likely source of liquid water on Mars is the atmosphere. If that is the case, it mag be possible for humans on Mars to collect that water and drink it. But, the study cautions, it is also possible that RSL aren't actually water at all, which puts scientists right back to square one.

Determining whether there is water on Mars is tricky, because scientists need to be careful with how they go about exploring the red planet. NASA could easily send a rover to study some RSL, but that would risk contaminating Mars water with Earth bacteria. There are a number of future plans, such as more advanced satellites and potential Mars gliders or planes, but for now scientists pretty much only have orbital photos to go on, which means we will have to wait a while to get any kind of definitive answer.


Kommentaar

"Scheller points out that we’d need to heat the rocks to 300° to 400°C to release the water molecules from their crystalline traps, and we’d need to heat a lot of rock to get a usable amount of water."

Iron oxides have complex chemistry. At about 400 °C, Fe2O3 can be partial reduced with hydrogen to produce magnetite via 3 Fe2O3 + H2 → 2 Fe3O4 + H2O).
Mars' abundant alpha-Fe2O3 is red in colour while black magnetic material that contains both Fe(III) and Fe(II).Looking at the Curiosity imaged sediments shows these colours clearly among the clay.


Kyk die video: WATER OP MARS??? (Februarie 2023).