Det händer varje sommar i fuktig luft: saltet i din saltskakare klumpar sig samman när saltet drar i vattnet från luften. De sandiga, salta jordarna är ofta prickade med fuktiga lappar på våren trots bristen på snösmältning och ingen möjlighet till regn. Det som upptäcktes är att de salta jordar i regionen faktiskt suger fukt ut ur atmosfären. Salt jord hittades på Mars polarregion av Phoenix landaren, så kunde samma sak hända på Röda planeten och skapa en saltlake i Mars jord? Och i så fall vilka konsekvenser har det för livsbildande där?
Joseph Levy, en postdoktoral forskare från Oregon State University sa att det krävs en kombination av de rätta typerna av salter och tillräcklig luftfuktighet för att processen ska fungera. Men dessa ingredienser finns på Mars.
"Om du har natriumklorid eller bordsalt kan du behöva en dag med 75 procent luftfuktighet för att det ska fungera," tillade han. "Men om du har kalciumklorid, även på en hård dag, behöver du bara en luftfuktighet över 35 procent för att utlösa svaret."
Jordarna i Antarktis har salt från havssprut och från gamla fjordar som översvämmade regionen. Med tillräcklig luftfuktighet suger de salta jordarna vattnet rakt ut ur luften och bildar en saltlösning, sade Levy, som kommer att fortsätta samla vattenånga tills det överensstämmer med atmosfären.
Levy och hans kollegor, från Portland State University och Ohio State University, fann att de våta jordar som skapades av detta fenomen var 3-5 gånger mer vattenrika än omgivande jordar - och de var också fulla av organiska ämnen, inklusive mikrober, som de sa kan förbättra potentialen för liv på Mars. Det förhöjda saltinnehållet minskar också grundvattenens frysetemperatur, som fortsätter att dra ut fukt ur luften när andra våta områden i dalarna börjar frysa på vintern.
Även om Mars i allmänhet har lägre luftfuktighet än de flesta platser på jorden, har studier visat att det räcker för att nå de trösklar som Levy och hans kollegor har dokumenterat i Antarktis.
Parallellerna till det som hittades av Mars Phoenix-teamet är slående. De salta perkloraterna som finns på Mars av Phoenix-landaren lockar också starkt till vatten och utgör några tiondelar av en procent av kompositionen i alla tre jordprover som analyseras av Phoenix: s våtkemilaboratorium. Huvudutredare för Phoenix-uppdraget, Peter Smith från University of Arizona, Tucson, sade att perchloraten kunde dra fukt från den Martiska luften.
En artikel om Phoenix-vattenstudier, ledd av Smith, citerar ledtrådar som stödjer en tolkning om att jorden har haft filmer av flytande vatten under det senaste. Beviset för vatten och potentiella näringsämnen "innebär att denna region tidigare kunde ha uppfyllt kriterierna för bebodighet" under delar av fortsatta klimatcykler.
Vid högre koncentrationer kan det kombineras med vatten som en saltlösning som förblir flytande vid Martian yttemperatur. Vissa mikrober på jorden använder perklorat som mat, och framtida mänskliga utforskare på Mars kanske tycker det är användbart som raketbränsle eller för att generera syre.
Levy och hans team upptäckte de mystiska lapparna av våt mark i Antarktis och undersökte sedan orsakerna. Genom markutgrävningar och andra studier eliminerade de möjligheten till grundvatten, snösmälta och avrinningsglas. Sedan började de undersöka jordens salta egenskaper och upptäckte att McMurdo Dry Valleys väderstationer hade rapporterat flera dagar med hög luftfuktighet tidigare på våren, vilket ledde dem till deras upptäckt av ångöverföringen.
"Det verkar vara konstigt, men det fungerar verkligen," sade Levy. ”Innan en av våra resor satte jag en skål med den torkade, salta marken och en burk med vatten i en tät Tupperware-behållare och lämnade den på min hylla. När jag kom tillbaka hade vattnet överförts från burken till saltet och skapat saltlösning.
"Jag visste att det skulle fungera," tillade han med ett skratt, "men på något sätt förvånade det mig fortfarande att det gjorde det."
De salta jordarna finns också på Röda planeten, vilket gör den kommande landningen av Mars Science Laboratory i sommar ännu mer lockande.
Bevis på den salta naturen i McMurdo Dry Valleys är överallt, sade Levy. Salter finns i marken, längs säsongsströmmar och till och med under glaciärer. Don Juan Pond, den saltaste vattnet på jorden, finns i Wright Valley, dalen intill det våta lappstudieområdet.
”Förutsättningarna för att skapa denna nya vattenkälla i permafrosten är perfekta,” sade Levy, ”men detta är inte det enda stället där detta kan eller kan hända. Det krävs ett torrt område för att skapa de salta markerna och tillräckligt med fuktighet för att få överföringen att fungera, men resten är bara fysik och kemi. ”
Studien av Levy och hans team publicerades online denna vecka i tidskriften Geophysical Research Letters.
Källor: University of Oregon, tidigare artikel om Phoenix Lander
