Bildnachweis: NASA / JPL
Es stellt sich heraus, dass der Mars sein Wasser unter einer Trockeneisschicht versteckt hat. Wenn sich der Permafrost im Frühjahr auflöst, zeigt der Mars eine Bodenschicht, die mit großen Mengen Wassereis vermischt ist. An einigen Stellen beträgt der Wassereisgehalt mehr als 90 Vol .-%. Im Winter kann der Trockeneis-Permafrost eine Dicke von mehr als einem Meter erreichen.
Das NASA-Raumschiff Mars Odyssey enthüllt neue Details über den faszinierenden und dynamischen Charakter der gefrorenen Schichten, von denen jetzt bekannt ist, dass sie die hohen nördlichen Breiten des Mars dominieren. Die Auswirkungen wirken sich auf wissenschaftliche Strategien für zukünftige Missionen bei der Suche nach Lebensräumen aus.
Die Neutronen- und Gammastrahlensensoren von Odyssey haben saisonale Veränderungen verfolgt, da sich im Winter des nördlichen Mars Schichten von „Trockeneis“ (Kohlendioxidfrost oder Schnee) ansammeln und sich im Frühjahr auflösen, wodurch eine an Wassereis reiche Bodenschicht freigelegt wird - der Marsmensch Gegenstück zum Permafrost.
Die Forscher verwendeten Messungen von Mars-Neutronen in Kombination mit Höhenmessungen vom Laser-Höhenmesser eines anderen NASA-Raumfahrzeugs, Mars Global Surveyor, um die Menge an Trockeneis während der nördlichen Winter- und Frühjahrssaison zu überwachen.
"Sobald die Kohlendioxidschicht verschwindet, sehen wir in den nördlichen Breiten noch mehr Wassereis als Odyssey im letzten Jahr in den südlichen Breiten", sagte Dr. Igor Mitrofanov von Odyssey vom Russian Space Research Institute (IKI), Moskau, Hauptautor eines Artikel in der Ausgabe vom 27. Juni der Zeitschrift Science. "An einigen Orten beträgt der Wassereisgehalt mehr als 90 Volumenprozent", sagte er. Mitrofanov und Co-Autoren nutzten die vor mehr als zwei Jahren vom Laseraltimeter-Wissenschaftsteam des Global Surveyor gemessene Veränderung des Reliefs dieser Regionen, um die Auswirkungen der Veränderungen zu untersuchen.
Das Instrumententrio von Mars Odyssey, die als Gammastrahlenspektrometer-Suite bezeichnet wird, kann Elemente im obersten Meter (3 Fuß) der Marsoberfläche identifizieren. Der Laserhöhenmesser von Mars Global Surveyor ist präzise genug, um Änderungen der Dicke des saisonalen Frosts im Messbereich zu überwachen, die sich in Tiefen von mehr als einem Meter ansammeln können. Die neuen Ergebnisse zeigen eine Korrelation im Frühling zwischen Odysseys Nachweis der Ableitung von Kohlendioxid in Breiten polwärts von 65 Grad Nord und der Messung der Ausdünnung der Frostschicht durch Global Surveyor in früheren Jahren.
"Mit dem hochenergetischen Neutronendetektor von Odyssey können wir die Dicke von Kohlendioxid in niedrigeren Breiten messen, in denen der Höhenmesser von Global Surveyor nicht empfindlich genug ist", sagte Mitrofanov. „Andererseits verliert der Neutronendetektor an Empfindlichkeit, um eine Kohlendioxiddicke von mehr als einem Meter (3 Fuß) zu messen, wobei der Höhenmesser zuverlässige Daten erhielt. Gemeinsam können wir die gesamte Bandbreite der Trockeneisschneeanhäufungen untersuchen. “
"Die Synergie zwischen den Messungen unserer beiden" Augen am Himmel des Mars "hat diese neuen Erkenntnisse über die Natur oberflächennaher gefrorener Materialien ermöglicht und schlägt überzeugende Orte vor, die in zukünftigen Missionen besucht werden sollten, um die Lebensräume auf dem Mars zu verstehen." sagte Dr. Jim Garvin, leitender Wissenschaftler der NASA für Marsforschung.
Ein weiterer Bericht, der im Journal of Geophysical Research-Planets veröffentlicht werden soll, kombiniert Messungen von Odyssey und Global Surveyor, um Hinweise darauf zu geben, wie dicht die Winterschicht aus Kohlendioxidfrost oder Schnee in nördlichen Breiten von mehr als 85 Grad gepackt ist. Die Odyssey-Daten werden verwendet, um die Masse der Ablagerung abzuschätzen, die dann mit der Dicke verglichen werden kann, um eine Dichte zu erhalten. Die Trockeneisschicht scheint eine flauschige Textur zu haben, wie frisch gefallener Schnee, wie aus dem Bericht von Dr. William Feldman vom Los Alamos National Laboratory, N. M., und 11 Mitautoren hervorgeht. Die Studie ergab auch, dass nach dem Verschwinden des Trockeneises die verbleibende Oberfläche in der Nähe des Pols fast ausschließlich aus Wassereis besteht.
"Der Mars ändert sich ständig", sagte Dr. Jeffrey Plaut, Projektwissenschaftler bei Mars Odyssey am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien. Mit Mars Odyssey planen wir, diese Dynamik in weiteren Jahreszeiten zu untersuchen, um zu beobachten, wie sich im Winter Kohlendioxid ansammelt an jedem Pol interagieren mit der Atmosphäre im aktuellen Klimaregime. “
Zu den Mitautoren von Mitrofanov gehören Forscher am Institut für Weltraumforschung der Russischen Akademie der Wissenschaften in Moskau; MIT, Cambridge, MA; Goddard Space Flight Center der NASA, Greenbelt, Md.; TechSource, Santa Fe, N. M.; und NASA-Hauptquartier, Washington. Zu den Mitautoren von Feldman gehören Forscher der New Mexico State University, Las Cruces; Cornell University, Ithaca, NY; und Observatoire Midi-Pyrenees, Toulouse, Frankreich.
JPL verwaltet die Missionen Mars Odyssey und Mars Global Surveyor für das NASA Office of Space Science in Washington. Ermittler der Arizona State University, der University of Arizona und des Johnson Space Center der NASA in Houston bauten und betrieben wissenschaftliche Instrumente von Odyssey. Die russische Luft- und Raumfahrtbehörde lieferte den hochenergetischen Neutronendetektor und das Los Alamos National Laboratory das Neutronenspektrometer. Das Goddard Space Flight Center der NASA lieferte den Laserhöhenmesser von Global Surveyor. Informationen zum Mars-Explorationsprogramm der NASA finden Sie online unter: http://mars.jpl.nasa.gov
Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung
