Még 2018-ban jelentették be a szenzációs felfedezést, hogy a Mars Express űrszonda radarjával folyékony vizet találhattak a Marson.
A felfedezés már a maga idejében is élénk tudományos vitát váltott ki. Néhány pro és kontra érvről annak idején az Űrvilág is beszámolt. Volt olyan tanulmány, amely szerint az Európai Űrügynökség (ESA) Mars Express szondájának MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) nevű radarjával a Mars déli pólusvidékének felszíne alatt nagyjából 1,5 km mélységben feltételezett, kb. 20 km kiterjedésű víztest valójában inkább agyagásványok koncentrációja lehet. Évekkel később más szerzők a radarvisszhangot produkáló réteget vastag jégtakaróval borított vulkanikus eredetű síkságnak feltételezték. A folyékony víz jelenlétéhez amúgy is nagyon magas sókoncentrációt és valamilyen helyi hőforrást kellene feltételezni. Mások – laboratóriumi mérések alapján – védelmükbe vették a radarméréseket folyékony (igen sós) vízzel magyarázó elképzelést.
A tudományos vita azóta sem lankadt, most újabb megfigyelések sugallják, hogy a Mars déli sarkvidéki jégsapkája alatt feltételezett folyékony víz inkább az adatok téves értelmezése lehet – de persze a kérdés még mindig nem számít eldöntöttnek.
Ezúttal új radaradatok alapján állítják, hogy a hírhedt tó talán nem is létezik. Annak idején a MARSIS kutatócsoportja egy erős radarjel-visszaverődést észlelt, amely mélyen a felszín alatt keletkezett, a marsi alapkőzet feletti legmélyebb jég- és porrétegek határán. Mivel a folyékony víztől épp ilyen erős radarvisszhangot várnánk, és mivel csak a nagyon sós víz maradhat folyékony a rendkívül hideg hőmérsékleten, az észlelést a Marson található sós, felszín alatti tavak jelenlétének bizonyítékaként értelmezték.
Hasonló tavakat találtak már az antarktiszi jég alatt a Földön is, így az ötlet nem annyira életszerűtlen, mint amilyennek elsőre látszik. A Földön a kutatók kilométereken át keresztül is fúrták a jégtakarót, hogy elérjék ezeket a tavakat és vízmintákat vegyenek belőlük. A mintákban élő mikroorganizmusokat találtak. Nem meglepő tehát, hogy a marsi jég alatt megbúvó, mikrobiológiailag esetleg aktív vízzárvány ötlete vonzó volt az asztrobiológusok számára.
Most egy másik, Mars körül keringő űrszonda új radarmérései segítségével ismét áthatoltak a vastag jégrétegeken. Ahol a Mars Express erős visszaverődést észlelt, a NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) űrszondája csak gyenge jelet látott. Egy kutatócsoport az MRO Shallow Radar (SHARAD) műszerét használta, az eredményeket a Geophysical Research Letters folyóiratban novemberben megjelent tanulmányukban publikálták. A SHARAD magasabb frekvencián működik, mint a MARSIS, jobb felbontást biztosít, de ez az áthatolóképessége rovására megy.
Ezenkívül a SHARAD dipólantennái az MRO űrszonda hátulján helyezkednek el – ez egy tervezési kompromisszum eredménye, mivel az elülső részt értékesebbnek számító tudományos eszközöknek, például kameráknak tartották fenn. Ez magyarázza, hogy a kutatók miért nem használták eddig a jég alatti tavak vizsgálatára, annak ellenére, hogy közel két évtizede működik a Mars körüli pályán. A korlátok leküzdésére az MRO csapata kidolgozott egy manővert, amelynek során lényegében „oldalra fordítják” az űrszondát, és a radarjelet közvetlenül a bolygóra sugározzák, hogy erősebb visszaverődést kapjanak. Ezzel a stratégiával a kutatók tízszeresére tudták növelni a felszín felé továbbított teljesítményt, és végül képesek voltak a jégsapka alját pontosan az annak idején detektál erős MARSIS-visszaverődés helyén vizsgálni.
Az űrszonda forgatása kockázatos művelet, mivel eközben a napelemes rendszer is elfordul, és ez azt jelenti, hogy nem termelődik elektromos energia az akkumulátorok töltésére. Hogy ez ne okozzon külön problémát, a forgatási manővereket eleve csak éjszaka hajtják végre. Mivel az űrszonda csak a téli napfordulókor repül sötétben a sarkok felett, a csapat ekkor tudta elvégezni a nagyon speciális és nehéz megfigyelést. Nagyon szoros időkorlát mellett csak kis terület állt rendelkezésükre.
A SHARAD a folyékony vízrétegtől elvárt fényes, erős visszavert radarjel helyett csak egy gyenge jelet regisztrált. Egy szomszédos terület későbbi megfigyelése során viszont semmilyen hasonló jelet nem észleltek. Ez arra utal, hogy a MARSIS által megfigyelt erős visszaverődés egy lokalizált anomália lehet, amelyet talán egy ritka, sima felületű folt – például egy ősi lávafolyás – okozott a jégsapka alatti szabálytalan terepen belül.
A kutatók azonban most is óvatosak. A SHARAD adatokban tapasztalható erős visszaverődés hiánya nem feltétlenül dönti el véglegesen a jég alatti tó létezésének kérdését. Legalábbis Roberto Orosei, az eredeti 2018-as MARSIS-tanulmány vezető szerzője megjegyzi, hogy a SHARAD ilyen mélységekben a képességeinek abszolút határán működik, még a speciális manőverek ellenére is. Az erős visszaverődés hiánya ellenére is létezhet ott egy folyékony vízréteg, de a jel róla egyszerűen túl halvány ahhoz, hogy a nagyfrekvenciás SHARAD radar érzékelje. A SHARAD működésének magasabb frekvenciáján sokkal gyengébb radarvisszhang várható a határrétegről. A mérések eredménye valójában épp abba a tartományba esik, amelyet az akkori ismereteik alapján jósoltak.
Még ha a jég alatti tó kérdését nem is tudja megnyugtatóan eldönteni, az MRO radarja az új technikával további lehetőségeket kínál a Mars más, tudományosan érdekes régióinak vizsgálatára. Például a kutatók jobban megvizsgálhatnák a bolygó vulkanikus történetét. A vulkáni eredetű kőzet gyorsan elnyeli a radarjeleket, így nehéz a felszín alá bepillantani. Erősebb jellel a műszer mélyebbre is beláthat a felszín alá. Ugyanez vonatkozik az egyenlítői régiókban a felszín alatti rejtett jéglerakódások keresésére is – ha egyszer lesznek marsi űrhajósok, ezeket a lerakódásokat akár potenciális vízlelőhelyként hasznosíthatják.
Kapcsolódó link:
New Radar Data Chills Prospects of a Subglacial Lake on Mars (Sky & Telescope)
