När robotuppdragen började landa på Mars ytan på 1970-talet avslöjade de ett hårt, kallt och uttorkat landskap. Detta slutade effektivt på ett slut generationer av spekulationer om "Martian kanaler" och möjligheten till liv på Mars. Men när våra ansträngningar att utforska den röda planeten har fortsatt, har forskare funnit gott om bevis för att planeten en gång hade strömmande vatten på ytan.
Dessutom har forskare uppmuntrats av uppkomsten av Recurring Slope Lineae (RSL), som tros vara tecken på säsongens vattenflöden. Tyvärr indikerar en ny studie av forskare från U.S. Geological Survey att dessa funktioner kan vara resultatet av torra, granulära flöden. Dessa fynd är en annan indikation på att miljön kan vara för torr för att mikroorganismer ska överleva.
Studien, med titeln "Granular Flows at Recurring Slope Lineae on Mars Indicate a Limited Roll for Liquid Water", dykte nyligen upp i den vetenskapliga tidskriften Naturgeovetenskap. Ledd av Dr. Colin Dundas, från US Geological Survey's Astrogeology Science Center, inkluderade teamet också medlemmar från Lunar and Planetary Laboratory (LPL) vid University of Arizona och Durham University.
För studiens skull konsulterade teamet data från High Resolution Image Science Experiment (HiRISE) kamera ombord på NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Samma instrument var ansvarig för upptäckten av RSL 2011 som hittades på de mellersta breddegraderna på Mars södra halvklotet. Dessa särdrag observerades också på Martian sluttningar under sen vår till och med sommaren och bleknar sedan på vintern.
Säsongens natur av dessa flöden sågs som en stark indikation på att de var resultatet av strömmande saltvatten, vilket indikerades av detektering av hydratiserat salt på platserna. Efter en omprövning av HiRISE-uppgifterna drog dock Dundas och hans team slutsatsen att RSL endast förekommer i sluttningar som är tillräckligt branta för att torra korn ska komma ner - på ungefär samma sätt som de skulle göra på aktiva sanddyner.
Som Dundas förklarade i ett nyligen pressmeddelande från NASA:
”Vi har tänkt på RSL som möjliga flytande vattenflöden, men backarna är mer som vi förväntar oss för torr sand. Denna nya förståelse av RSL stöder andra bevis som visar att Mars idag är väldigt torr. ”
Med hjälp av parbilder från HiRISE konstruerade Dundas och hans kollegor en serie 3D-modeller av sluttningens branthet. Dessa modeller inkluderade 151 RSL-funktioner identifierade av MRO på 10 olika platser. I nästan alla fall fann de att RSL var begränsade till sluttningar som var brantare än 27 ° och varje flöde slutade på en sluttning som matchade mönstren som sågs i sjunkande torra sanddyner på Mars och Jorden.
I grund och botten slutar sandströmmar där en brant vinkel ger plats för en mindre brant "reposvinkel", medan flytande vattenflöden är kända för att sträcka sig längre med mindre branta sluttningar. Som Alfred McEwen, HiRISEs huvudutredare vid University of Arizona och en medförfattare till studien, indikerade, "RSL flyter inte på grundare sluttningar, och längderna på dessa är så nära korrelerade med den dynamiska återvändsvinkeln, det kan inte vara en slump. "
Dessa observationer är något av en nedbrytning, eftersom förekomsten av flytande vatten i Mars: s ekvatorialregion sågs som en möjlig indikation på mikrobiell livslängd. Jämfört med säsongsbetonade saltvattenflöden passar dock närvaron av granulära flöden mycket bättre med vad som är känt av Mars modern miljö. Med tanke på att Mars 'atmosfär är mycket tunn och kall, var det svårt att fastställa hur flytande vatten kunde överleva på ytan.
Trots detta löser dessa senaste resultat inte alla mysterierna kring RSL: er. Till exempel kvarstår frågan hur exakt dessa många flöden börjar och växer gradvis, för att inte tala om deras säsongsbetonade utseende och hur de snabbt bleknar när de är inaktiva. Dessutom är det fråga om hydratiserade salter, som har bekräftats innehålla spår av vatten.
Till detta erbjuder författarna till studien några möjliga förklaringar. Till exempel indikerar de att salter kan hydratiseras genom att dra vattenånga från atmosfären, vilket kan förklara varför fläckar längs sluttningarna upplever färgförändringar. De föreslår också att säsongsmässiga förändringar i hydratisering kan leda till någon utlösningsmekanism för RSL-kornflöden, där vatten absorberas och frigörs, vilket får sluttningen att kollapsa.
Om atmosfärisk vattenånga är en trigger, väcker det en annan viktig fråga - dvs varför visas RSL på vissa sluttningar och inte andra? Som Alfred McEwen - HiRISEs huvudutredare och en medförfattare till studien - förklarade, kan detta indikera att RSL: er på Mars och mekanismerna bakom deras bildning kanske inte helt liknar det vi ser här på jorden.
"RSL bildas förmodligen av någon mekanism som är unik för miljön i Mars," sade han, "så de representerar en möjlighet att lära sig hur Mars beter sig, vilket är viktigt för framtida ytutforskning." Rich Zurek, MRO-projektforskaren vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory, håller med. Som han förklarade,
”Full förståelse för RSL beror sannolikt på undersökning på plats av dessa funktioner. Medan den nya rapporten antyder att RSL inte är tillräckligt våta för att gynna mikrobiell livslängd, är det troligt att utredning på plats av dessa platser fortfarande kommer att kräva särskilda förfaranden för att skydda mot att införa mikrober från jorden, åtminstone tills de definieras definitivt. Framför allt undviker en fullständig förklaring av hur dessa gåtfulla funktioner mörknar och bleknar oss. Fjärranalys vid olika tidpunkter på dagen kan ge viktiga ledtrådar. ”
Under de kommande åren planerar NASA att genomföra utforskningen av flera platser på Marsytan med hjälp av Mars 2020 rover, som inkluderar ett planerat exemplar-återuppdrag. Efter att de samlats in och lagrats av rover förväntas dessa prover hämtas av ett besättningsuppdrag monterat någon gång på 2030-talet och sedan återgått till jorden för analys.
Dagarna när vi äntligen kan studera Mars: s moderna miljö på nära håll närmar sig snabbt och förväntas avslöja några vackra jordskalande saker!
