Bildkredit: NASA/JPL
Det visar sig att Mars har gömt sitt vatten under ett lager av torris. Genom att spåra säsongsförändringarna vid Mars norra inlandsis har NASA:s Mars Odyssey-rymdfarkost sett hur ett lager av koldioxidpermafrost kommer och går. När permafrosten försvinner på våren avslöjar Mars ett jordlager blandat med stora mängder vattenis. På vissa ställen är ishalten mer än 90 volymprocent. Under vintern kan torrisens permafrost bli mer än en meter i tjocklek.
NASA:s rymdfarkost Mars Odyssey avslöjar nya detaljer om den spännande och dynamiska karaktären hos de frusna lagren som nu är kända för att dominera Mars höga nordliga breddgrader. Implikationerna har betydelse för vetenskapens strategier för framtida uppdrag i sökandet efter livsmiljöer.
Odysseys neutron- och gammastrålningssensorer har spårat säsongsmässiga förändringar när lager av 'torris' (koldioxidfrost eller snö) ackumuleras under vintern på norra Mars och sedan försvinner på våren och exponerar ett jordlager rikt på vattenis - marsianen motsvarighet till permafrost.
Forskare använde mätningar av neutroner från mars i kombination med höjdmätningar från laserhöjdmätaren på en annan NASA-rymdfarkost, Mars Global Surveyor, för att övervaka mängden torris under de nordliga vinter- och vårsäsongerna.
'När väl koldioxidlagret försvinner ser vi ännu mer vattenis på nordliga breddgrader än vad Odyssey hittade förra året på södra breddgrader', säger Odysseys Dr. Igor Mitrofanov vid det ryska rymdforskningsinstitutet (IKI), Moskva, huvudförfattare till en uppsats i numret av den 27 juni av tidskriften Science. 'På vissa ställen är ishalten mer än 90 volymprocent', sa han. Mitrofanov och medförfattare använde den föränderliga karaktären av reliefen i dessa regioner, uppmätt för mer än två år sedan av Global Surveyors forskargrupp för laserhöjdmätare, för att utforska konsekvenserna av förändringarna.
Mars Odysseys trio av instrument, kallad gammastrålspektrometersviten, kan identifiera element i den översta metern (3 fot) eller så på Mars yta. Mars Global Surveyors laserhöjdmätare är tillräckligt exakt för att övervaka förändringar i meterskala i tjockleken på säsongsbetonad frost, som kan ackumuleras till djup större än en meter. De nya rönen visar en korrelation på våren mellan Odysseys upptäckt av försvinnande koldioxid på breddgrader poleward 65 grader norrut och Global Surveyors mätning av uttunningen av frostlagret under tidigare år.
'Odysseys högenergi-neutrondetektor tillåter oss att mäta tjockleken av koldioxid på lägre breddgrader, där Global Surveyors höjdmätare inte har tillräckligt med känslighet,' sa Mitrofanov. 'Å andra sidan förlorar neutrondetektorn känslighet för att mäta koldioxidtjocklek större än en meter (3 fot), där höjdmätaren fick tillförlitliga data. Tillsammans kan vi undersöka hela utbudet av torrissnöansamlingar.”
'Synergin mellan mätningarna från våra två 'eyes in the sky of Mars' har möjliggjort dessa nya rön om naturen hos frysta material nära ytan, och föreslår övertygande platser att besöka i framtida uppdrag för att förstå habitat på Mars,' sa Dr Jim Garvin, NASA:s ledande forskare för Mars-utforskning.
En annan rapport, som ska 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 är packat på nordliga breddgrader större än 85 grader. Odyssey-data används för att uppskatta massan av fyndigheten, som sedan kan jämföras med tjockleken för att få en densitet. Torrislagret verkar ha en fluffig konsistens, som nyfallen snö, enligt rapporten av 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', säger 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 vinterns ansamlingar 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; NASA:s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.; TechSource, Santa Fe, N.M.; och NASA:s högkvarter, 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 Mars Odyssey och Mars Global Surveyor-uppdrag 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-vetenskapsinstrument. Den ryska luftfarts- och rymdorganisationen levererade den högenergiska neutrondetektorn och Los Alamos National Laboratory levererade neutronspektrometern. NASA:s Goddard Space Flight Center levererade Global Surveyors laserhöjdmätare. Information om NASA:s Mars-utforskningsprogram finns tillgänglig online på: http://mars.jpl.nasa.gov
Ursprunglig källa: Nyhetsmeddelande från NASA/JPL