Het is een goed gedocumenteerd feit dat Mars ongeveer 4 miljard jaar geleden vloeibaar water op zijn oppervlak liet stromen. Er zijn echter ook recente bevindingen die erop wijzen dat Mars vandaag de dag periodiek vloeibaar water op het oppervlak zou kunnen hebben. Een van de sterkste bewijzen komt in de vorm van Recurring Slope Lineae, die het waagt om seizoensgebonden stromen van zout water te zijn die optreden tijdens de warmste maanden van Mars.
Een nieuwe studie, opgesteld door een internationaal team van wetenschappers, heeft deze theorie echter in twijfel getrokken en een andere mogelijke verklaring gegeven. Met numerieke simulaties laten ze zien hoe een 'droog' proces - waarbij ijzig gas door de grond wordt gepompt (als gevolg van temperatuurschommelingen) - kan leiden tot de vorming van donkere strepen die zijn waargenomen op Martiaanse hellingen.
Hun studie, getiteld "Formation of recurring slope lineae on Mars by rarefied gas-triggered granular flows", verscheen onlangs in het tijdschrift. Nature Geoscience. Daarin legt het onderzoeksteam - afkomstig uit het laboratorium Géosciences Paris Sud (GEOPS) in Orsay, Frankrijk en de Slowaakse Academie van Wetenschappen in Bratislava - uit hoe de huidige theorieën over wat RSL's creëert, tekortschieten.
Zoals Frédéric Schmidt, een professor van GEOPS en de hoofdauteur van de studie via e-mail aan Space Magazine vertelde, is de huidige theorie over RSL's gebaseerd op de morfologie, samenstelling en seizoensinvloeden van lijnen die in het verleden leken te suggereren dat vloeibaar zout water speelde een rol in hun vorming:
“Ze schreven het uiterlijk voornamelijk toe aan vloeibaar water vanwege seizoensinvloeden en zoutdetectie. De activiteit vindt alleen plaats in het seizoen met maximale temperatuur, in de meest gunstige staat om water vloeibaar te maken. Het zout maakt het mogelijk om de vriestemperatuur van vloeibaar water te verlagen. ”
Deze theorie heeft veel opwinding opgeleverd, aangezien de aanwezigheid van water op het oppervlak van Mars zou betekenen dat de kans op het vinden van het huidige leven daar aanzienlijk groter zou zijn. Helaas hebben recente studies dit in twijfel getrokken door aan te tonen dat er onvoldoende water op Mars is om rekening te houden met de lijn die op verschillende hellingen is waargenomen.
"[T] hier is niet genoeg atmosferisch water om alle donkere stromen te vullen en interne ondergrondse bronnen zijn zeer onwaarschijnlijk (Chojnacki et al., 2016)", zei Dr. Schmidt. “Ook omdat er in het thermische bereik geen signatuur is zoals die wel zou kunnen hebben bij overvloedig vloeibaar water. Uit de gegevens blijkt dat het maximaal toegestane water te weinig is (Edwards et al., 2016). ”
Mars heeft echter voldoende luchtdruk om een ander proces mogelijk te maken dat bekend staat als thermische kruip. Ook bekend als thermische transpiratie, houdt dit proces in dat gasmoleculen afdrijven van het koude uiteinde van een smal kanaal naar het warme uiteinde. Dit komt doordat de wanden van het kanaal temperatuurveranderingen ondergaan, wat een gasstroom veroorzaakt.
Volgens hun studie konden delen van het oppervlak van Mars worden verwarmd door zonnestraling, terwijl andere koeler bleven omdat ze werden bedekt door een bron van schaduw. Wanneer dit gebeurt, kan ijle gas onder het oppervlak (d.w.z. gas met een lagere druk dan de atmosfeer) door de Marsgrond worden opgepompt. Zodra het gas het oppervlak bereikte, verstoorde het kleine deeltjes en veroorzaakte het kleine lawines langs Martiaanse hellingen.
Om dit 'droge' proces van RSL-vorming te testen, voerde het team numerieke simulaties uit waarbij rekening werd gehouden met verschillende locaties op Mars en seizoensveranderingen. "We hebben onze theorie getest door deze te modelleren en de efficiëntie ervan te schatten voor verschillende facetoriëntatie en verschillende seizoenen", zei Dr. "We vinden dat de waargenomen activiteit coherent is met onze voorspelling. We hebben het ook in het lab gesimuleerd om het principe te valideren.
Kortom, ze ontdekten dat dit proces in ruw en met keien bezaaid terrein op Mars (waar schaduwen worden geworpen die temperatuurverschillen kunnen veroorzaken in kleine stukjes grond) kan leiden tot de vorming van donkere strepen langs hellingen. Niet alleen waren hun resultaten consistent met waargenomen RSL's in sommige gebieden, maar ze legden ook uit hoe ze zich konden vormen zonder de noodzaak van vloeibaar water of CO² frost (droogijs) activiteit.
Dit klinkt misschien als slecht nieuws, en het is zeker als je van plan bent om binnenkort een nederzetting op Mars te vestigen (Elon Musk en Bas Lansdorp willen misschien opletten!). En zoals Dr. Schmidt uitlegde, het belooft niet veel goeds voor diegenen die willen bevestigen dat er ook een leven op Mars zou kunnen zijn:
“Aangezien RSL de belangrijkste kenmerken zijn om te discussiëren over de aanwezigheid van vloeibaar water op dit moment op Mars, was het ook het argument voor mogelijke bewoonbaarheid en leven op Mars. Als de nieuwe theorie klopt, is de huidige Mars niet zo bewoonbaar als we eerder dachten. Vloeibaar water was waarschijnlijk miljarden jaren geleden aanwezig, maar vandaag niet. Deze bevindingen schilderen het portret van een onherbergzame wereld voor menselijke verkenning. ”
Het lijkt er dus op dat het vooruitzicht van waterverwerving op Mars misschien lastiger is dan we dachten. Misschien zullen toekomstige missies naar de oppervlakte die afhankelijk zijn van in-situ gebruik van hulpbronnen (ISRU) ofwel naar water moeten boren of het rechtstreeks uit de ijskappen oogsten. En wat betreft volledige kolonisatieplannen ... laten we hopen dat ze het ook niet erg vinden om putten te boren of ijs te hakken!
