Hatalmas tavat találtak a Marson

Részlet a Mars déli pólusát takaró pólussapkáról

A Naprendszernek a központi csillagtól számított negyedik Föld-típusú bolygója, a Mars, száraz, hideg és kietlen égitest. Ezért is számított nagy szenzációnak, amikor 2018-ban az Európai Űrügynökség (ESA) Mars Express szondája nagyobb mennyiségű folyékony vízre utaló jelet detektált a vörös bolygó déli pólusának körzetében. A NASA szervezete, a Jet Propulsion Laboratory ( JPL)  egy kiterjesztett adatbázis átvizsgálásának eredményeként arra a következtetésre jutott, hogy a Mars felszíne alatt sokkal több folyékony halmazállapotú víz rejtőzhet az eddig feltételezetteknél. Ami pedig különösen meglepő, hogy a vörös bolygó olyan vidékein is létezhet a felszín alatti víz, ahol pedig állandó jelleggel mélyen a fagypont alatt van a hőmérséklet.

Erősebb volt a mélyből érkező radarjel, mint ami a felszínről visszaverődött

A NASA, amerikai űrkutatási hivatal szervezete, a Jet Propulsion Laboratory (Sugárhajtómű Laboratórium, JPL, Passadena, Kalifornia) 44 ezer olyan mérési adatot elemezett, amelyek szinte teljesen lefedik a Mars déli pólusvidékét. A bolygó déli pólusát a marsi évszakok függvényében változó kiterjedésű, nagyobb részt fagyott szén-dioxidból, kisebb részt pedig vízjégből álló „sapka" fedi.

A Mars pólusán elterülő jégsapka nagyobb részt fagyott szén-dioxidból, kisebb arányban pedig vízjégből áll Forrás: NASA/JPL

Érdemes megjegyezni, hogy a marsi pólussapkák összehasonlíthatatlanul vékonyabbak a Föld északi pólusát, vagy különösen az Antarktiszt beborító vastag jégpáncélnál.

A marsi pólussapkák ezekhez képest sokkal inkább dér, mintsem jégpáncélszerűek.

A kutatók 15 évre visszamenően átvizsgálták a radarmérések adatsorait. A radarhullámok segítségével lehet bekukkantani a Mars felszíne alá, mivel a rádióhullámok behatolnak a mélyebb rétegekbe is.

A Mars a Naprendszer Föld-típusú kőzetbolygói közé tartozik Forrás: Science Photo Library/SEBASTIAN KAULITZKI/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Sebastian Kaulitzki/Science Phot

A radarjelek természetesen veszítenek az energiájukból, amint áthatolnak a különböző kőzetrétegeken. Ebből, vagyis az elnyelődés mértékéből lehet következtetni a mélyebben fekvő rétegek fizikai jellemzőire. A kutatók azt tapasztalták,

hogy néhány esetben a mélyből visszaverődő radarjel erősebb volt a felszínről visszaverődő jelnél.

Egyes tudósok szerint ez egyértelműen arra utal, hogy jelentősebb mennyiségű víz lehet a felszín alatt, mert a folyékony víz felerősítve veri vissza a radarjeleket.

Ellentmondani látszanak a fizikai törvényeinek a felszín alatti marsi tavak

Legelőször a vörös bolygó Mars South Polar Layered Deposits elnevezésű déli sarki területén mutatták ki a felszín alatti folyékony víz jelenlétét. A JPL közelmúltban elvégzett átfogó analízise több tucat hasonló területet tárt fel a déli pólusvidéken. Az átvizsgált mérési adatok gyakorlatilag lefedik a Mars teljes déli pólusterületét.

Ami még különösebb, hogy néhány ponton a felszínhez viszonylag közel, alig 1,5 kilométeres mélységben sikerült a nagyobb mennyiségű folyékony víz jelenlétére utaló jeleket azonosítani.

Részlet a Mars déli pólusát takaró pólussapkáról Forrás: ESA/NASA/JPL/Caltech

A számítások szerint itt azonban - 63 Celsius fokos hőmérséklet uralkodik, ami mélyen alatta van a víz fagyáspontjának,

még akkor is, ha a vízben feloldott különböző ásványi anyagok koncentrációja miatt – a földi tengervízhez hasonlóan - vélelmezhetően alacsonyabb értékű lehet a fagyáspont. Egy 2019-ben publikált és ezt a kérdést vizsgáló tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a mélyből érkező marsi „geotermikus" hőnek legalább kétszer akkorának kellene lennie, hogy ebben a mélységben folyékony halmazállapotban maradjon a víz.

A déli pólusvidék radartérképe a felszín alatti folyékony víznek vélelmezett pontokkal Forrás: NASA/ESA/JPL/Caltech

A nagyobb mélységben rejtőző víz folyékony halmazállapotát elméletben a vulkanizmus is fenntarthatná,

csakhogy a Mars a jelenlegi ismeretek alapján vulkánilag már halott területnek számít.

( A távoli múltban még más lehetett a helyzet, amit a Naprendszer legmagasabb tűzhányója, a 21 283 méter magas Olympus Mons nevet viselő, klasszikus szerkezetű hatalmas pajzsvulkán bizonyít.)

A Naprendszer legmagasabb hegye, a több mint 20 kilométer magas Olympus Mons marsbeli pajzsvulkán Forrás: NASA/JPL/Caltech

Mindezek alapján akadnak, akik szkeptikusak a déli pólus alatt rejtőző kiterjedt folyékony víz lehetőségével kapcsolatban. Ha viszont helyes a radarjelek értelmezése, akkor több nagyobb kiterjedésű felszín alatti tavat is rejt a déli pólusvidék.

Az ESA Mars Express űrszondájának művészi ábrája Forrás: NASA/ESA/JPL/Caltech

Hogy mi tarthatja folyékony állapotban a vizet ott, ahol a fizika törvényei szerint jéggé kellene fagynia, egyelőre rejtély. De az is legalább ennyire rejtélyes, hogyha nem víz , akkor mi rejtőzhet odalent, ami képes a felszínről visszaverődő jelnél erősebb radarimpulzust okozni.