Afbeelding tegoed: NASA / JPL
Het blijkt dat Mars zijn water onder een laag droogijs heeft verborgen. Wanneer de permafrost in de lente verdwijnt, onthult Mars een grondlaag vermengd met grote hoeveelheden waterijs. Op sommige plaatsen is het waterijsgehalte meer dan 90% vol. In de winter kan de permafrost van droogijs meer dan een meter dik worden.
NASA's Mars Odyssey-ruimtevaartuig onthult nieuwe details over het intrigerende en dynamische karakter van de bevroren lagen waarvan nu bekend is dat ze de hoge noordelijke breedtegraden van Mars domineren. De implicaties zijn van invloed op wetenschappelijke strategieën voor toekomstige missies bij het zoeken naar habitats.
De neutronen- en gammastraal-sensoren van Odyssey hebben seizoensveranderingen gevolgd terwijl lagen van "droog ijs" (kooldioxidevorst of sneeuw) zich ophopen tijdens de winter van Noord-Mars en vervolgens verdwijnen in de lente, waardoor een bodemlaag die rijk is aan waterijs - de martiaanse tegenhanger van permafrost.
Onderzoekers gebruikten metingen van Martiaanse neutronen in combinatie met hoogtemetingen van de laserhoogtemeter op een ander NASA-ruimtevaartuig, Mars Global Surveyor, om de hoeveelheid droogijs tijdens de noordelijke winter- en lenteseizoenen te volgen.
"Zodra de kooldioxidelaag verdwijnt, zien we nog meer waterijs op de noordelijke breedtegraden dan Odyssey vorig jaar op de zuidelijke breedtegraden vond", zegt Odyssey's Dr. Igor Mitrofanov van het Russian Space Research Institute (IKI), Moskou, hoofdauteur van een paper in het nummer van 27 juni van het tijdschrift Science. 'Op sommige plaatsen is het waterijsgehalte meer dan 90 procent in volume', zei hij. Mitrofanov en co-auteurs gebruikten de veranderende aard van het reliëf van deze regio's, meer dan 2 jaar geleden gemeten door het wetenschapsteam van de Global Surveyor, om de implicaties van de veranderingen te onderzoeken.
Het trio van instrumenten van Mars Odyssey, de gamma-spectrometersuite genoemd, kan elementen identificeren in de bovenste meter (3 voet) of zo van het oppervlak van Mars. De laserhoogtemeter van Mars Global Surveyor is nauwkeurig genoeg om veranderingen in de dikte van de seizoensvorst op de meterschaal te volgen, die zich kunnen ophopen tot een diepte van meer dan een meter. De nieuwe bevindingen tonen in de lente een correlatie aan tussen Odyssey's detectie van dissiperende koolstofdioxide in breedtegraden naar het noorden van 65 graden noord en Global Surveyor's meting van het verdunnen van de rijplaag in voorgaande jaren.
"Met de hoogenergetische neutronendetector van Odyssey kunnen we de dikte van koolstofdioxide meten op lagere breedtegraden, waar de hoogtemeter van Global Surveyor niet voldoende gevoelig is," zei Mitrofanov. “Aan de andere kant verliest de neutronendetector de gevoeligheid voor het meten van een koolstofdioxidedikte van meer dan een meter (3 voet), waar de hoogtemeter betrouwbare gegevens heeft verkregen. Door samen te werken, kunnen we de hele reeks droogijs-sneeuwophopingen onderzoeken. ”
"De synergie tussen de metingen van onze twee 'ogen in de lucht van Mars' heeft deze nieuwe bevindingen over de aard van bevroren materialen aan de oppervlakte mogelijk gemaakt, en suggereert dwingende plaatsen om te bezoeken in toekomstige missies om habitats op Mars te begrijpen," zei Dr. Jim Garvin, NASA's Lead Scientist voor Mars Exploration.
Een ander rapport, dat zal worden gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research-Planets, combineert metingen van Odyssey en Global Surveyor om aanwijzingen te geven over hoe dicht de winterlaag van kooldioxidevorst of sneeuw is verpakt op noordelijke breedtegraden van meer dan 85 graden. De Odyssey-gegevens worden gebruikt om de massa van de afzetting te schatten, die vervolgens kan worden vergeleken met de dikte om een dichtheid te verkrijgen. De droogijslaag lijkt een donzige textuur te hebben, zoals vers gevallen sneeuw, volgens het rapport van Dr. William Feldman van Los Alamos National Laboratory, N.M., en 11 co-auteurs. Uit de studie bleek ook dat zodra het droogijs verdwijnt, het resterende oppervlak bij de paal bijna volledig uit waterijs bestaat.
"Mars verandert voortdurend", zegt Dr. Jeffrey Plaut, Mars Odyssey-projectwetenschapper bij NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië. Met Mars Odyssey zijn we van plan om deze dynamiek door extra seizoenen te onderzoeken, om te zien hoe de winterophopingen van kooldioxide op elke pool interactie met de atmosfeer in het huidige klimaatregime. "
Co-auteurs van Mitrofanov zijn onder meer onderzoekers van het Institute for Space Research van de Russian Academy of Science, Moskou; MIT, Cambridge, MA; NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md .; TechSource, Santa Fe, N.M .; en NASA Headquarters, Washington. Co-auteurs van Feldman zijn onder meer onderzoekers van de New Mexico State University, Las Cruces; Cornell University, Ithaca, N.Y .; en Observatoire Midi-Pyrenees, Toulouse, Frankrijk.
JPL beheert de Mars Odyssey- en Mars Global Surveyor-missies voor NASA's Office of Space Science in Washington. Onderzoekers van de Arizona State University, de Universiteit van Arizona en het Johnson Space Center van de NASA in Houston bouwden en exploiteerden wetenschappelijke instrumenten van Odyssey. De Russian Aviation and Space Agency leverde de hoogenergetische neutronendetector en het Los Alamos National Laboratory de neutronenspectrometer. Het Goddard Space Flight Center van NASA heeft de laserhoogtemeter van Global Surveyor geleverd. Informatie over NASA's verkenningsprogramma voor Mars is online beschikbaar op: http://mars.jpl.nasa.gov
Oorspronkelijke bron: NASA / JPL News Release
