Folyékony víz a Mars felszíne alatt
(Rovat: Mars Express és Beagle-2, A Nap és bolygótestvéreink , Távoli világok kutatói - 2018.07.26 08:15.)

A szenzációs felfedezést az európai Mars Express űrszonda MARSIS radarjával tették. A „tó” a Mars déli pólusvidékén, a felszín alatt lehet.

Hogy a Mars valamikor a régmúltban bőségesen rendelkezett folyékony vízzel, azt mára már számos bizonyíték alapján állíthatjuk. A bolygó felszínén kiszáradt folyómedreket fényképeztek a Mars körül keringő űrszondák. A keringő és leszálló űreszközök olyan ásványok jelenlétét mutatták ki, amelyek vizes környezetben keletkeztek. De a bolygó 4,6 milliárd éves története alatt drasztikusan megváltozott az éghajlat, a folyékony víz többé nem maradhat meg a felszínen az ott uralkodó körülmények mellett. Így a kutatók a felszín alá „néztek”. A folyékony vízre utaló jeleket az Európai Űrügynökség (ESA) Mars Express szondájának egyik egyedi berendezésével, a MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) radarral vélték megtalálni. A Mars Express 2003 júniusában indult és idén december 25-én ünnepeljük majd a 15 éves évfordulóját, hogy a Mars körüli pályára állt.

A Mars Express fantáziaképe, a MARSIS 20 m hosszú antennájával. A háttérkép a Marsról az űreszköz nagyfelbontású sztereokamerájától származik. (Kép: ESA / ATG medialab; Mars: ESA / DLR / FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO)

A MARSIS két nagy antennáját csak 2005-ben nyitották ki. A radarberendezés korábbi eredményei szerint jelentős vízjégrétegek húzódnak a bolygó felszíne alatt. Hogy lehet ott folyékony víz is a sarki jégsapkák alatt, azt régóta feltételezik a kutatók, de most sikerült rá az eddigi legjobb mérési bizonyítékot találni. Az eredményekről beszámoló tudományos közlemény a Science folyóiratban jelent meg.

A jelenséget igazából a Földről is ismerjük: például az Antarktisz jégpáncélja alatt is vannak tavak. A nyomás növekedésével a víz olvadáspontja csökken. A Marson ráadásul a víz sótartalma is nagy lehet, ami segít abban, hogy folyékony maradjon jóval 0 °C alatt is. A MARSIS adataival dolgozó kutatók kitartásának és új adatelemzési módszerek kifejlesztésének köszönhető, hogy a 2012. május és 2015. december között gyűjtött radarmérések alapján sikerült felismerni egy kb. 20 km kiterjedésű zónát, ahonnan különösen erős radarvisszhangot detektálnak, amit folyékony víz jelenlétével magyaráznak. A jég- és porrétegek mintegy 1,5 km-es mélységig váltogatják egymást a déli pólusvidék ezen területén. Ezek alatt húzódik a feltételezett víztest, aminek a vastagsága minimum többször tíz centiméter kell legyen, különben a berendezéssel nem tudták volna detektálni.

A Mars állandó déli poláris jégsapkája a felső kép közepén látható. Alatta a Planum Australe régió (193° keleti hosszúság, 81° déli szélesség), amelynek egy 200 km-es részletét tanulmányozták. A kinagyított részleten (felül jobb oldalt) a radarmérések által lefedett sávok. Kék szín jelöli a legerősebb radar-visszaverődés helyét. Az alsó képen a felszín és az alatta húzódó rétegek a MARSIS radarmérései alapján. (Kép: áttekintés: NASA / Viking; THEMIS háttér: NASA / JPL-Caltech / Arizona State University; MARSIS adatok: ESA / NASA / JPL / ASI / Univ. Rome, R. Orosei et al. 2018)

A felszín alatti rétegeket feltérképező MARSIS működési elve, hogy az űrszondáról lebocsátott radarimpulzusok visszaverődését detektálja. A jel erősségéből a visszaverő felület anyagára, a futási idejéből pedig a réteg mélységére lehet következtetni.

Mivel a tanulmányban csak egy viszonylag kis kiterjedésű vizsgált régióról van szó, ahol a kb. másfél kilométer mélységben meghúzódó vízréteget találták, nem lehetetlen elképzelés, hogy máshol is lehetnek ilyenek a Mars felszíne alatt. A kutatók igazából egyéb helyeken is találtak már hasonló gyanús jeleket, de ezeket nehéz volt pályáról pályára reprodukálni, hiszen a mintavételezés, a felbontás sokszor változott. Épp a megbízható detektálás esélyének növelésére találtak ki új működési módot a MARSIS számára, amivel finomabb térbeli felbontást is el tudtak érni. A sokszor megismételt mérések vezettek a most publikált eredményre, ami – ha az adatok értelmezése helytálló – túlzás nélkül hatalmas lépés a Mars kutatásában és az esetleges ottani életfeltételek létére vagy nem létére vonatkozó vizsgálatokban.