Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Oznaki tego, że na Marsie była kiedyś woda w stanie ciekłym znaleźć można na powierzchni całej planety w postaci ogromnych wyschniętych koryt rzecznych. Orbitery, lądowniki i łaziki badające Czerwoną Planetę potwierdzają tę teorię, odnajdując minerały, które mogły powstać wyłączenie w środowisku wodnym.

Klimat planety zmieniał się jednak znacząco przez jej historię liczącą 4,6 miliarda lat i obecnie woda w stanie ciekłym nie może występować na powierzchni planety. Dlatego naukowcy szukają jej pod powierzchnią. Mars Express, orbiter wysłany na Marsa przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), znajdował jak dotąd tylko zamrożoną wodę. Jej pokłady znajdują się na biegunie południowym, na powierzchni i pod warstwa pyłu.

Obecność ciekłej wody na biegunach pod lodową powierzchnią była już dawno przewidywana. Z ziemskich doświadczeń wiadomo, że temperatura topnienia obniża się pod wpływem wysokiego ciśnienia spowodowanego przez lodowiec. Co więcej, obecności soli na Marsie może dodatkowo utrzymywać płynną wodę nawet przy temperaturach, w których zwykle by zamarzała.

Aż do teraz jednak dowody, których dostarczał MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Soundin, pierwszy radar dźwiękowy orbitujący wokół innej planety), były niekonkluzywne. Wypracowane nowych, wystarczająco skutecznych technik pozyskiwania danych o wysokiej rozdzielczości wymagało od naukowców dużo wytrwałości.

Radar działa w bardzo prosty sposób: wysyła w stronę powierzchni planety sygnały penetrujące ziemię i oblicza ile czasu potrzebują by wrócić do radaru i z jaką siłą wracają. Właściwości podpowierzchniowego materiału, takie jak gęstość i przepuszczalność dźwięku, wpływają na jakość i szybkość wracającego sygnału, co może pomoc w mapowaniu podziemnej topografii.

Badania radaru pokazały, że na obserwowany terenie (ok. 200 km średnicy) południowy biegun Marsa zbudowany jest z wielu warstw lodu i pyłu sięgających głębokości 1,5 km. Na dostarczonych odczytach zauważono także pewien jasny obszar szerokości około 20 km. Analizując odczyty radaru i biorąc pod uwagę prawdopodobną sytuację temperaturową, naukowcy interpretują tę jasną plamę jako przestrzeń między lodem a trwałym materiałem, wypełnioną wodą w stanie ciekłym, prawdopodobnie bardzo zasoloną i pełną  osadów. Jeśli radarowi MARSIS udało się odnotować taką warstwę, to znaczy, że musi mieć grubość co najmniej kilku dziesiątek centymetrów.

- Do wyjaśnienia tej podpowierzchniowej anomalii zauważonej przez radar dobrze pasuje woda albo osad bogaty w wodę - wyjaśnia dr Roberto Orosei z Uniwersytetu w Bolonii, szef zespołu badaczy MARSIS i główny autor publikacji, która właśnie ukazała się w czasopiśmie "Science". - Pamiętajmy, że to niewielki obszar badań. Możemy się spodziewać, że takich wodnych kieszeni do odkrycia może być znacznie więcej.

- Już wcześniej widzieliśmy ślady bardzo interesujących podpowierzchniowych zjawisk, ale potrafiliśmy powtarzać wyników na kolejnych okrążeniach orbitalnych, ponieważ nasze dane były zbyt mało dokładne - dodaje Andrea Cicchetti, zarządzający operacją MARSIS, współautor publikacji. - Musieliśmy wymyślić zupełnie nowy tryb działania, który pomijał niektóre elementy wcześniejszych procesów i dostarczał danych o znacznie lepszej jakości i rozdzielczości. Teraz widzimy to, czego wcześniej po prostu nie mogliśmy dostrzec.

Odkrycie do pewnego stopnia przypomina jezioro Wostok, które znajduje się około 4 km pod lodem Antarktydy. To ziemskie jezioro tworzy podziemne środowisko, w którym przetrwały pewne mikroformy życia. Wciąż nie wiemy czy na Marsie istnieje lub istniało kiedykolwiek życie, ale być może właśnie takie podziemne "kieszenie" są przestrzenią, w której mogło się zachować. Odpowiedź na to pytanie jest największą ambicją kolejnych wypraw na Czerwoną Planetę.

Opracowano na podstawie artykułu Mars Express detects liquid water hidden under planet's south pole opublikowanego na portalu Europejskiej Agencji Kosmicznej.