Pod powierzchnią Marsa, może znajdować się woda w stanie ciekłym
Astronomowie po przeanalizowaniu danych pozyskanych przez instrument SEIS, który bada aktywność sejsmiczną Marsa, wskazują, że woda w stanie ciekłym może znajdować się tuż pod powierzchnią.
Nowa interpretacja danych sejsmicznych, pochodzących z Czerwonej Planety, dokonana przez naukowców z Research Institute for Marine Geodynamics i Hiroshima University, pod kierownictwem Ikuo Katayamę i Yuya Akamatsu, sugeruje, że woda w stanie ciekłym może znajdować się pod powierzchnią Marsa.
„Jeśli na Marsie istnieje woda w stanie ciekłym możliwa jest również obecność aktywności mikrobiologicznej” – z Ikuo Katayama z Hiroshima University.
Analiza opierała się na danych sejsmicznych z urządzenia SEIS (Seismic Experiment for the Interior Structure), rozmieszczonego przez lądownik NASA InSight, który rozpoczął swoją pracę na Marsie w 2018 roku. Był on w stanie wykorzystać swoje robotyczne ramię do umieszczenia sejsmometru na powierzchni Czerwonej Planety. Instrument SEIS wykorzystuje fale sejsmiczne naturalnie generowane przez glob w wyniku trzęsień ziemi lub uderzeń meteorytów do skanowania wnętrza planety.
Gdy na Marsie dochodzi do trzęsienia ziemi lub uderzenia meteorytu, SEIS może odczytać energię emitowaną jako fale P, fale S i fale powierzchniowe (rodzaje fal sejsmicznych), aby stworzyć obraz wnętrza planety. Naukowcy mogą wykorzystać fale P i S do określenia wielu informacji o skałach tworzących Marsa, w tym ich gęstość lub potencjalne zróżnicowanie w ich składzie.
Jak tłumaczą naukowcy, na przykład fale S nie mogą przechodzić przez wodę i przemieszczają się z mniejszą prędkością niż fale P. Dlatego obecność, brak i czas nadejścia fal S może określać wygląd podpowierzchni. Fale P mogą również przemieszczać się szybciej przez materiał o większej gęstości i wolniej przez materiał o mniejszej, więc ich prędkość może pomóc w określeniu właściwości materiału, przez który się przemieszczają i czy na ich drodze występują jakiekolwiek zmiany w składzie skał. Dane sejsmiczne zebrane za pomocą SEIS pokazują granicę na głębokościach 10 km i 20 km w oparciu o zmierzone rozbieżności w prędkości fal sejsmicznych.
Granica ta była wcześniej interpretowana jako ostre przejścia w porowatości (procent otwartej przestrzeni w skale) lub składzie chemicznym wnętrza Marsa. Jednak badacze zinterpretowali te pęknięcia jako potencjalny dowód na to, że woda w stanie ciekłym może znajdować się pod powierzchnią. Zdaniem naukowców, dane sejsmiczne wskazują na granicę między suchymi pęknięciami a pęknięciami wypełnionymi wodą w podpowierzchni Czerwonej Planety. Aby przetestować swoją hipotezę, zmierzyli prędkość sejsmiczną w skałach o takiej samej strukturze i składzie jak typowa marsjańska skała skorupowa w warunkach mokrych, suchych i zamarzniętych.
Typowa skała na Czerwonej Planecie jest podobna do skał diabazowych z Rydaholm w Szwecji, ze względu na jednolity rozmiar ziaren plagioklazu i ortopiroksenu (podgrupay minerałów, z których zbudowane są skały). Badacze zmierzyli prędkości fal P i S za pomocą przetwornika, który wykorzystywał energię elektryczną jako źródło fal, i jednocześnie monitorował ich energię na suchych, mokrych i zamrożonych próbkach diabazu. Eksperymenty wykazały, że prędkości sejsmiczne różnią się w zależności od obecności wody, co potwierdza interpretację, że granica na wysokości 10 km i 20 km może być spowodowana zmianą skały z suchej na mokrą.
Zdaniem naukowców, eksperymenty laboratoryjne potwierdzają hipotezę, że granica zmierzona za pomocą danych sejsmicznych wskazuje na przejście z suchej skały w mokrą, a nie na zmianę porowatości lub składu chemicznego. Odkrycie to dostarcza dowodów na to, że woda w stanie ciekłym może znajdować się pod powierzchnią Marsa.
„Wiele badań sugeruje obecność wody na powierzchni starożytnego Marsa miliardy lat temu, ale nasz model wskazuje na obecność ciekłej wody na Marsie dzisiaj” – podsumowuje Ikuo Katayama.
Emil Gołoś
