Het zuidpooloppervlak van Mars bestaat voornamelijk uit smectietklei, geen vloeibaar water

Onderzoekers zeggen nu dat de mysterieuze zuidpool van Mars – die oppervlakteafzettingen van ijswater bevat dat eruitziet als wervelend cappuccinoschuim – waarschijnlijk onder het oppervlak bestaat uit smectietklei in plaats van meren van vloeibaar water.

Sinds 2018 hebben gegevens van de Mars Express-orbiter van de European Space Agency (ESA) aangegeven wat onderzoekers aanvankelijk dachten dat het meren van vloeibaar water tot vijf kilometer onder de zuidpool van Mars zouden kunnen zijn. Ze waren met name gefascineerd door de heldere reflectiespectra die werden gedetecteerd door het MARSIS-instrument van de orbiter (Mars Advanced Subsurface en Ionosphere Radar).

Maar een internationaal team van onderzoekers van het poolklimaat op Mars gebruikte de gronddoordringende MARSIS-radar en een diagnostische techniek die bekend staat als diëlektrische permittiviteit om het vermogen van deze infrastructuur om elektrische energie op te slaan te meten. Isaak geb. Geofysische onderzoeksbrieven Het radarreflectievermogen werd gebruikt om het permittiviteitsverschil tussen het ijs en de basis van de poolkap te schatten. Hierdoor kon het team vergelijkingen maken die leidden tot de conclusie dat smectietklei beter past in laboratoriummodellen.

Het mooie van deze bevinding is dat het alle vragen over het idee van “meren” beantwoordt zonder nieuwe ideeën op te wekken, vertelde Smith, de hoofdauteur van de krant, me. We zien daar zelfs mopsen, en ze kunnen radarwaarnemingen verklaren, dus op dit moment lijkt het een open en gesloten zaak, zegt hij.

Wat betreft smectiet?

Het is een klasse klei die ongeveer de helft van het oppervlak van Mars bedekt, vooral op het zuidelijk halfrond van Mars, meldt de Universiteit van York. Basalt (het vulkanische gesteente dat het grootste deel van het oppervlak van Mars vormt) wordt chemisch gevormd in de aanwezigheid van vloeibaar water, en wanneer bevroren bij ijzige temperaturen, kunnen deze kleien het soort heldere radarreflectie vormen waar het team op wijst.

De Antarctische hoed bevindt zich op de zeer oude zuidelijke hooglanden, terwijl de noordelijke ijskap op de lagere noordelijke vlaktes ligt, wat relatief nieuw is in vergelijking, Daniel Lalish, een onderzoeksmedewerker bij het Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science en co-auteur van de krant, zei Lee.

Smith zegt daarentegen dat de noordpoolkap van Mars veel kleiner is dan de zuidpool en op grote zandheuvels wordt aangetroffen. De Antarctische dop bevindt zich op oud terrein dat duidelijk bewijs vertoont van wateractiviteit in het verleden, maar meer dan drie miljard jaar geleden, zegt hij.

Maar gezien wat onderzoekers weten over de omstandigheden op Mars, zou elk ijs in het binnenste van de aarde niet warm genoeg zijn om te smelten en meren te vormen. De ontdekking van deze modder onder het oppervlak geeft echter aan dat het Antarctische gebied op een bepaald moment in de geschiedenis van Mars vloeibaar water had.

Smectiet, zegt Smith, bedekt een groot deel van het oppervlak van Mars, voornamelijk op het zuidelijk halfrond. Daarom is het helemaal niet verwonderlijk om klei te vinden op Antarctica. Klei vormt zich in de aanwezigheid van water, zegt hij, dus we hebben nu een beter idee van de verdeling van vloeibaar water in het verleden, en dit helpt ons de evolutie van Mars door de tijd heen te begrijpen.

Wat betekent dit resultaat voor het totale waterbudget op Mars?

Lalich zegt dat het grootste deel van het water op de planeet wordt vastgehouden in de poolkappen, met de op een na grootste reservoirs in gletsjers en ijskapafzettingen op de middelste breedtegraden. In termen van Marsbiologie betekent dat dat we nog steeds op zoek zijn naar een momenteel bewoonbare omgeving, zegt hij.

“Het doet me verdriet om te zeggen dat er op dit moment geen vloeibaar water op Mars bekend is, het is volledig bevroren”, zei Smith.

Hoewel het team teleurgesteld was dat radarmetingen niet echt duiden op vloeibare meren diep onder het oppervlak van de zuidpool van Mars, waren ze tevreden dat ze dachten dat ze ten minste één van de Mars-mysteries hadden opgelost.

“We weten heel weinig over de basis van de poolkap, en het lijkt erop dat dit een groot, complex probleem moet zijn”, zei Lalish. “Toen bleek dat alles te verklaren was door deze relatief veel voorkomende kleisoort. Dat was een hele leuke verrassing.”