Bár a Marson nemcsak a sarkvidékeken, hanem közepes szélességeken is található vízjég, az InSight mérései szerint a „trópusok” szárazak.
A vörös bolygó egyenlítői vidékein alig maradt nyoma az egykori óceánoknak. Erre a következtetésre jutottak a NASA InSight szondáján dolgozó szeizmométer méréseit elemző kutatók. Az alacsony földrajzi szélességeken a szeizmikus hullámok sebessége arról tanúskodik, hogy a felszín alatti rétegekben csak nagyon kevés vízjég fordul elő, ellentétben a magasabb szélességeken végzett mérések eredményével. A San Diegó-i Kaliforniai Egyetem kutató eredményeiket a Geophysical Research Letters folyóiratban publikálták.
Ma már tudjuk, hogy a marsi tájat ősi óceánok és folyók alakították, vizük egy része pedig több kilométer vastag jégsapkák formájában maradt meg a bolygó pólusain. Alacsonyabb szélességeken a jég nem stabil, de az elmúlt évtizedekben néhány helyen mégis találtak jeget, amely a hidegebb időszakokban fagyott meg és a felszín alatt megőrződött. Az elpárolgott víz agyagüledékek és oldható ásványok formájában hagyta ott névjegyét az ősi kőzeteken.
A felszín alatt rejtőző jég és a víz által lerakott ásványok fontos betekintést engednek a Mars múltjába, ezen belül segítenek felderíteni, létezhetett-e valaha élet a bolygón. Emellett a NASA ma is létező víz- és jéglelőhelyek után is kutat, mert ezek hasznosak lehetnek a jövő elképzelt emberes expedíciói számára. Bár a sarkvidékeken bőven található jég, az ottani körülmények azonban túlságosan mostohák az emberek számára, ezért a NASA az alacsonyabb szélességekre összpontosítja a kutatást, ahol a jég a felszín alatt fordulhat elő.
Felhők sodródnak a Mars egén az InSight kupolával fedett szeizmométere fölött. A szeizmikus hullámok elemzéséből a kutatók következtethetnek a felszín alatt található anyagok tulajdonságaira. (Kép: NASA / JPL-Caltech)
Tavaly a Mars felszín alatti vízjegét feltérképező SWIM (Mars Subsurface Water Ice Mapping) projekt kutatói arról számoltak be, hogy magas és közepes szélességeken gyakoriak a vékony jéglerakódások. Közvetett bizonyítékaikat neutron-spektroszkópiával, hőáramlás-mérésekkel, a felszíni formák elemzésével, radartérképezéssel és radaros összetétel-elemzéssel szerezték. A legmeggyőzőbb bizonyítékot azok a friss becsapódások szolgáltatták, amelyeknél a kráter belsejében előtűnt az addig eltemetett, ragyogóan fehér jég. Az ezekről a kutatásokról szóló beszámoló a Nature Astronomy hasábjain jelent meg. A washingtoni bolygótudományi kutatóintézet (Planetary Science Institute) munkatársai egészen a 39. szélességi fokig találtak olyan krátereket, amelyek belsejében előtűnik a jég.
Az InSight 2018. november 26-án szállt le a 4,5° északi szélességen, az Elysium-síkságon. Ez a szonda juttatta az első szeizmométert a vörös bolygóra, mióta a Viking szondák 1976-ban hasonló mérésekkel próbálkoztak. A kutatók rájöttek, hogy az eltelt négy évtized technikai fejlődését megtestesítő, új műszert a felszín alatti jég felderítésére is használhatják. A rengéshullámok sebessége ugyanis függ annak a közegnek az anyagi minőségétől és tulajdonságaitól, amelyen áthaladnak. Azon a területen, ahol az InSight leszállt, a felszínt legnagyobbrészt kétféle anyag alkotja: laza üledék, amelyben a szeizmikus hullámok lassan terjednek, illetve töredezett bazalt, amelyben nagyobb a földrengéshullámok sebessége.
A kutatók többek között a szemcséket összecementáló szén-dioxidot keresték. A légköri szén-dioxid oldódott az ősi óceán vizében, majd vizes oldatként eltemetődött és a környező szemcsékkel kölcsönhatásba lépve kalcitot (a kalcium-karbonát egyik formáját) alkotott. A kalcit egymáshoz ragasztotta a szemcséket, aminek hatására a rengéshullámok gyorsabban terjednek az anyagban, mintha a szemcsék különállók lennének. Hasonló jelenség következhet be a töredezett bazaltban is, amely ugyancsak tartalmazhat valamennyi jeget. A szeizmikus adatokat e jelenség figyelembe vételével elemezték, és így következtettek az InSight leszállóhelyén a talaj szerkezetére, majd az eredményeket számítógépes modellel finomították. Ebből következtettek a víz, a vízjég és a cementáló anyag lehetséges maximális mennyiségére.
A SWIM projekt kétféle eredménye a Mars szürke háttérként megjelenő északi félgömbjére vetítve (az ortografikus vetületi ábrázolásban a körök középpontja a Mars északi pólusa). A bal oldali képen a világosszürke terület az, ahol a jég stabilan létezhet, átfedésben a SWIM projekt keretében vizsgált, lilára színezett térséggel. A jobb oldali ábrán a színek a jég SWIM projekt szerinti mennyiségét jelzik az eltemetett jég előfordulásától (kék) annak hiányáig (piros). A színek erőssége az adat megbízhatóságát jelzi, az összes adatsorhoz viszonyítva. (Kép: Morgan et al., Nature Astronomy 2021)
Elemzéseik során a kutatók az InSight alatt 300 méter mélységig nem találtak az üledékrétegben víz vagy vízjég jelenlétére utaló nyomot. A töredezett bazaltban a repedések a térfogat legfeljebb 40%-át teszik ki, a repedéseket jobbára levegő tölti ki: 20%-nál kevesebb vizet és 2%-nál kevesebb cementáló kalcitot tartalmaznak. A kutatókat nem lepte meg, hogy nem találtak jeget, vizsgálataik viszont bebizonyították, hogy a felszínen dolgozó geofizikai műszerekkel ellenőrizni lehet a Mars körül keringő szondák mérésein és a modelleken alapuló elemzések eredményeit. Hangsúlyozzák, hogy érdekes lenne magasabb szélességeken is szeizmométereket telepíteni a Marsra.
Kapcsolódó cikkek: Kapcsolódó linkek:
A porvihart kiheverte, de...
Beporosodott az InSight
Mire jó egy robotkar?
Az InSight eredményei
A „trópusi Mars” száraz (Sky & Telescope)
A NASA űrszondáját nagy sebességgel belevezették egy kisbolygóba. Hamarosan kiderül, hogy sikerült-e mérhető módon megváltoztatni az égitest pályáját.
