Bildkredit: NASA / JPL
Det visar sig att Mars har gömt sitt vatten under ett lager torr is. När permafrosten sprids på våren, avslöjar Mars ett jordlager blandat med stora mängder vattenis. På vissa ställen är vattenishalten mer än 90 volymprocent. Under vintern kan torrisen permafrost nå mer än en meter i tjocklek.
NASA: s Mars Odyssey rymdskepp avslöjar nya detaljer om de spännande och dynamiska karaktären hos de frysta lagren som nu är kända för att dominera de höga nordliga breddegraderna på Mars. Konsekvenserna påverkar vetenskapliga strategier för framtida uppdrag i sökandet efter livsmiljöer.
Odysseys neutron- och gammastrålesensorer har spårat säsongsförändringar när skikt av ”torris” (koldioxidfrost eller snö) samlas under norra Mars vinter och sedan sprids på våren och utsätter ett jordlager rikt på vattenis - martian motsvarighet till permafrost.
Forskare använde mätningar av martiska neutroner i kombination med höjdmätningar från laserhöjdmätaren på ett annat NASA-rymdskepp, Mars Global Surveyor, för att övervaka mängden torris under norra vinter- och vårsäsongerna.
"När koldioxidskiktet försvinner ser vi ännu mer vattenis på norra breddegrader än Odyssey som hittades förra året på södra breddegrader," sade Odyssey's Dr. Igor Mitrofanov från Russian Space Research Institute (IKI), Moskva, huvudförfattare till en papper i utgåvan 27 juni av tidskriften Science. "På vissa ställen är vattenishalten mer än 90 volymprocent," sade han. Mitrofanov och medförfattare använde den förändrade karaktären av lättnaderna i dessa regioner, mätt för mer än två år sedan av Global Surveyors laserhöjdvetenskapsteam, för att utforska konsekvenserna av förändringarna.
Mars Odysseys trio av instrument, kallad gamma-ray spectrometer suite, kan identifiera element i toppmätaren (3 fot) eller så på Mars yta. Mars Global Surveyors laserhöjdmätare är tillräckligt exakt för att övervaka mäterskala förändringar i tjockleken på säsongsfrosten, som kan samlas till djup större än en meter. De nya resultaten visar en korrelation på våren mellan Odysseys upptäckt av spridning av koldioxid i breddegrader på 65 grader norr och Global Surveyors mätning av tunnningen av frostskiktet under tidigare år.
"Odysseys högenergin neutrondetektor gör det möjligt för oss att mäta tjockleken på koldioxid vid lägre breddegrader, där Global Surveyors höjdmätare inte har tillräcklig känslighet," sade Mitrofanov. ”Å andra sidan förlorar neutrondetektorn känsligheten för att mäta koldioxidtjocklek större än en meter (3 fot), där höjdmätaren fick tillförlitliga data. Genom att arbeta tillsammans kan vi undersöka hela utbudet av torris-snöansamlingar. ”
"Synergin mellan mätningarna från våra två" ögon i Marsens himmel "har möjliggjort dessa nya fynd om arten av frusna material nära ytan och föreslår tvingande platser att besöka i framtida uppdrag för att förstå livsmiljöer på Mars,” sa Dr. Jim Garvin, NASA: s ledande forskare för Mars Exploration.
En annan rapport, som kommer att publiceras i Journal of Geophysical Research-Planets, kombinerar mätningar från Odyssey och Global Surveyor för att ge indikationer på hur tätt vinterlagret av koldioxidfrost eller snö packas på norra breddgrader som är större än 85 grader. Odyssey-data används för att uppskatta massan på avsättningen, som sedan kan jämföras med tjockleken för att få en densitet. Torrisskiktet tycks ha en fluffig konsistens, som nyfallen snö, enligt rapporten från Dr. William Feldman från Los Alamos National Laboratory, N.M., och 11 medförfattare. Studien fann också att när torrisen försvinner, består den återstående ytan nära polen nästan helt av vattenis.
"Mars förändras ständigt," sade Dr. Jeffrey Plaut, Mars Odyssey-projektforskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien. Med Mars Odyssey planerar vi att undersöka denna dynamik genom ytterligare säsonger för att se hur vinterackumulationerna av koldioxid på varje pol interagerar med atmosfären i den nuvarande klimatregimen. ”
Mitrofanovs medförfattare inkluderar forskare vid Institutet för rymdforskning vid Ryska vetenskapsakademin, Moskva; MIT, Cambridge, MA; NASAs Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md .; TechSource, Santa Fe, N.M .; och NASA: s huvudkontor, Washington. Feldmans medförfattare inkluderar forskare vid New Mexico State University, Las Cruces; Cornell University, Ithaca, N.Y.; och Observatoire Midi-Pyrenees, Toulouse, Frankrike.
JPL hanterar uppdragen Mars Odyssey och Mars Global Surveyor för NASA: s kontor för rymdvetenskap i Washington. Utredare vid Arizona State University, University of Arizona och NASA: s Johnson Space Center, Houston, byggde och driver Odyssey-vetenskapliga instrument. Den ryska luftfarts- och rymdorganisationen levererade neutrondetektorn med hög energi och Los Alamos National Laboratory levererade neutronspektrometern. NASA: s Goddard Space Flight Center levererade Global Surveyors laserhöjdmätare. Information om NASA: s prospekteringsprogram för Mars är tillgängligt online på: http://mars.jpl.nasa.gov
Originalkälla: NASA / JPL News Release
