Es ist eine bekannte Tatsache, dass der Mars heute ein sehr kalter und trockener Ort ist. Während der Planet einst eine dickere Atmosphäre hatte, die wärmere Temperaturen und flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche zuließ, besteht die überwiegende Mehrheit des Wassers dort heute aus Eis, das sich in den Polarregionen befindet. Seit einiger Zeit spekulieren Wissenschaftler jedoch, dass sich in unterirdischen Eisablagerungen möglicherweise viel Wasser befindet.
Wenn dies zutrifft, könnten zukünftige Missionen mit Besatzung und sogar Kolonisationsbemühungen auf dieses Wasser zugreifen und als Quelle für Raketentreibstoff und Trinkwasser dienen. Leider zeigt eine neue Studie von Wissenschaftlern der Smithsonian Institution, dass die unterirdische Region unter Meridiani Planum eisfrei sein könnte. Obwohl dies als schlechte Nachricht erscheinen mag, könnte die Studie den Weg zu zugänglichen Bereichen des Wassereises auf dem Mars weisen.
Diese Studie mit dem Titel „Radar Sounder Evidence of Thick, Porous Sedimente in Meridiani Planum und Implikationen für eisgefüllte Ablagerungen auf dem Mars“ erschien kürzlich in der Geophysikalische Forschungsbriefe. Unter der Leitung von Dr. Thomas R. Watters, Senior Scientist am Center for Earth and Planetary Studies der Smithsonian Institution, untersuchte das Team die von der ESA gesammelten Daten Mars Express Mission in der Region Meridiani Planum.
Obwohl es sich um eine der am intensivsten erforschten Regionen auf dem Mars handelt, insbesondere durch Missionen wie die Gelegenheit Rover, die unterirdische Struktur von Meridiani Planum ist weitgehend unbekannt geblieben. Um dem abzuhelfen, untersuchte das von Dr. Watters geleitete Wissenschaftsteam Daten, die vom MARSIS-Instrument (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) an Bord der ESA gesammelt wurden Mars Express Orbiter.
Dieses Gerät wurde von Forschern der Universität Rom in Zusammenarbeit mit dem Jet Propulsion Laboratory der NASA (und mit Hilfe privater Auftragnehmer) entwickelt und verwendete niederfrequente Funkimpulse, um die Ionosphäre, Atmosphäre, Oberfläche und innere Struktur des Mars zu untersuchen. Die Art und Weise, wie diese Impulse in bestimmte Materialien eindrangen und zum Orbiter zurückreflektiert wurden, wurde dann verwendet, um die Schüttdichte und die Zusammensetzung dieser Materialien zu bestimmen.
Nach der Untersuchung der Region Meridiani Planum wurde die Mars Express Die Sonde erhielt Messwerte, die darauf hinwiesen, dass der Untergrundbereich eine relativ niedrige Dielektrizitätskonstante aufwies. In der Vergangenheit wurden diese Arten von Messwerten als Folge des Vorhandenseins von reinem Wassereis interpretiert. In diesem Fall schienen die Messwerte darauf hinzudeuten, dass der Untergrund aus porösem Gestein bestand, das mit Wassereis gefüllt war.
Mithilfe neu abgeleiteter Verdichtungsmodelle für den Mars gelangte das Team jedoch zu dem Schluss, dass diese Signale das Ergebnis von eisfreiem, porösem, windgeblasenem Sand (auch bekannt als Äolischer Sand) sein könnten. Sie stellten ferner die Theorie auf, dass die Region Meridiani Planum, die durch einige ziemlich einzigartige physiografische und hydrologische Merkmale gekennzeichnet ist, eine ideale Sedimentfalle für diese Art von Sand darstellen könnte.
"Die relativ niedrige Schwerkraft und das kalte, trockene Klima, das den Mars seit Milliarden von Jahren beherrscht, haben möglicherweise dazu geführt, dass dicke Äolische Sandablagerungen porös und nur schwach verhärtet blieben", folgerten sie. "Minimal verdichtete Sedimentablagerungen bieten möglicherweise eine Erklärung für andere Einheiten im unpolaren Bereich mit geringen scheinbaren Volumen-Dielektrizitätskonstanten."
Wie Watters auch in einer Presseerklärung von Smithsonian angedeutet hat:
„Es ist sehr aufschlussreich, dass die niedrige Dielektrizitätskonstante der Meridiani Planum-Ablagerungen erklärt werden kann, ohne dass porenfüllendes Eis entsteht. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Vorsicht geboten ist, wenn unpolare Ablagerungen auf dem Mars mit niedrigen Dielektrizitätskonstanten auf das Vorhandensein von Wassereis zurückgeführt werden. “
Auf den ersten Blick scheint dies eine schlechte Nachricht für diejenigen zu sein, die gehofft hatten, dass die äquatorialen Regionen auf dem Mars riesige Ablagerungen von zugänglichem Wassereis enthalten könnten. Es wurde argumentiert, dass zu Beginn der Missionen mit Besatzung zum Mars auf dieses Eis zugegriffen werden könnte, um Wasser für Oberflächenlebensräume zu liefern. Darüber hinaus könnte Eis, das nicht von dort kommen musste, auch zur Herstellung von Hydrazinkraftstoff für Rückeinsätze verwendet werden.
Dies würde die Reisezeiten und die Kosten für die Montage von Missionen zum Mars erheblich reduzieren, da das Raumschiff nicht genügend Treibstoff für die gesamte Reise transportieren müsste und daher kleiner und schneller wäre. Für den Fall, dass Menschen eines Tages eine Kolonie auf dem Mars errichten, könnten dieselben unterirdischen Ablagerungen auch für Trink-, Sanitär- und Bewässerungswasser verwendet werden.
Diese Studie, die darauf hinweist, dass niedrige Dielektrizitätskonstanten auf etwas anderes als das Vorhandensein von Wassereis zurückzuführen sein könnten, dämpft diese Pläne ein wenig. Im Kontext verstanden, bietet es Wissenschaftlern jedoch die Möglichkeit, unterirdisches Eis zu lokalisieren. Anstatt das Vorhandensein von unterirdischem Eis außerhalb der Polarregionen vollständig auszuschließen, könnte dies tatsächlich dazu beitragen, den Weg zu dringend benötigten Ablagerungen zu weisen.
Man kann nur hoffen, dass diese Regionen nicht auf die Polarregionen des Planeten beschränkt sind, die weitaus schwieriger zu erreichen wären. Wenn zukünftige Missionen und (Daumen drücken!) Permanente Außenposten gezwungen sind, ihr Wasser einzupumpen, wäre es weitaus wirtschaftlicher, es aus unterirdischen Quellen zu tun, als es vollständig von den polaren Eiskappen einzubringen.
