ในปี 2018 ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีได้ประกาศให้โลกรู้ว่ามีทะเลสาบบนดาวอังคาร ด้วยการใช้ข้อมูลเรดาร์ของดาวเทียม ทีมงานตรวจพบบริเวณที่สว่างมากประมาณ 20 กิโลเมตร โดยอยู่ลึกลงไปประมาณ 1.5 กิโลเมตรใต้น้ำแข็งและฝุ่นของขั้วโลกใต้ หลังจากการวิเคราะห์ พวกเขาสรุปได้ว่าบริเวณที่สว่างนั้นเป็นทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งที่เต็มไปด้วยน้ำที่เป็นของเหลว การค้นพบนี้ทำให้เกิดคำถามพื้นฐานบางประการ
นี่เป็นทะเลสาบแห่งเดียวที่ซ่อนอยู่ใต้น้ำแข็งบนดาวอังคารหรือไม่?
น้ำที่เป็นของเหลวจะมีอยู่ได้อย่างไรในพื้นที่เย็นจัดของดาวอังคารบริเวณขั้วโลกใต้ ซึ่งอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยต่ำกว่า -100 °C
หลังจากได้รับข้อมูลจากดาวเทียมเพิ่มเติม ฉันและเพื่อนร่วมงานได้ค้นพบ “ทะเลสาบ” ที่แตกต่างกันอีกสามแห่งใกล้กับทะเลสาบที่พบในปี 2018 และยืนยันว่าทั้งสี่แห่งประกอบด้วยน้ำที่เป็นของเหลว
ก่อนหน้า: ดาวอังคาร: หลักฐานที่เพิ่มขึ้นสำหรับทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็ง แต่พวกมันสามารถเป็นที่อยู่อาศัยของชีวิตได้จริงหรือ?
เราจะเห็นทะเลสาบใต้น้ำแข็งบนดาวอังคารได้อย่างไร?
เครื่องเก็บเสียงเรดาร์ MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) เป็นหนึ่งในแปดเครื่องมือที่อยู่บนยานอวกาศ Mars Express ของ European Space Agency ยานอวกาศทางวิทยาศาสตร์นี้โคจรรอบดาวเคราะห์สีแดงตั้งแต่เดือนธันวาคม พ.ศ. 2546
เรดาร์ที่โคจรอยู่จะส่งคลื่นวิทยุ “ส่งเสียง” ไปยังพื้นผิวดาวเคราะห์ สัญญาณเหล่านี้บางส่วนจะสะท้อนกลับมาที่พื้นผิว และบางส่วนจะเจาะลึกลงไป ซึ่งสัญญาณเหล่านั้นอาจถูกดูดซับ กระจัดกระจาย หรือสะท้อนกลับไปยังเรดาร์ น้ำที่เป็นของเหลวสะท้อนสัญญาณเรดาร์ได้ดีกว่าวัสดุอื่นๆ มากมาย ดังนั้นพื้นผิวของเนื้อน้ำที่เป็นของเหลวจึงส่องประกายแวววาวในภาพเรดาร์
เครื่องตรวจจับเรดาร์ถูกใช้บนโลกเพื่อตรวจจับทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งในทวีปแอนตาร์กติกา กรีนแลนด์ และแคนาดา ที่นี่ เทคนิคที่เรียกว่า radio-echo sounding (RES) มักใช้ในการวิเคราะห์สัญญาณ
มีความแตกต่างที่ชัดเจนบางประการระหว่างการใช้เสียงเรดาร์บนโลกและบนดาวอังคาร สำหรับการเริ่มต้นนั้น MARSIS จะทำงานจากระดับความสูงระหว่าง 250 กม. ถึง 900 กม. เหนือพื้นผิว มีเสาอากาศยาว 40 เมตร และทำงานที่ความถี่ต่ำกว่ามาก (1.8-5 MHz) กว่าเครื่องเก็บเสียงเรดาร์บนพื้นโลก
ความแตกต่างเหล่านี้หมายความว่าเราต้องทำงานบางอย่างเพื่อ
ปรับเทคนิคการทำให้เกิดเสียงสะท้อนจากคลื่นวิทยุมาตรฐานเพื่อใช้กับสัญญาณจาก MARSIS อย่างไรก็ตาม เราสามารถวิเคราะห์ข้อมูลจากร่องรอยของ MARSIS 134 รอยที่ได้รับระหว่างปี 2010 ถึง 2019 บนพื้นที่กว้าง 250 กม. และยาว 300 กม. ใกล้ขั้วโลกใต้ของดาวอังคาร
ในพื้นที่นี้ เราระบุจุดสว่างที่แตกต่างกัน 3 แห่งรอบทะเลสาบที่ “เห็น” แล้วในปี 2018 จากนั้นเราใช้วิธีการที่ น่าจะเป็นที่ไม่เป็นทางการ เพื่อยืนยันว่าจุดสว่างนั้นเป็นตัวแทนของน้ำที่เป็นของเหลวจริงๆ
เรายังได้ภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับรูปร่างและขอบเขตของทะเลสาบที่ค้นพบในปี 2018 ทะเลสาบแห่งนี้ยังคงเป็นผืนน้ำที่ใหญ่ที่สุด โดยวัดได้ 20 กม. บนแกนที่สั้นที่สุด และ 30 กม. สำหรับส่วนที่ยาวที่สุด
น้ำที่เป็นของเหลวจะอยู่ใต้น้ำแข็งบนดาวอังคารได้อย่างไร?
อุณหภูมิพื้นผิวในพื้นที่ศึกษาของเราอยู่ที่ประมาณ -110 °C โดยเฉลี่ย อุณหภูมิที่ฐานของแผ่นน้ำแข็งอาจอุ่นขึ้นเล็กน้อย แต่ก็ยังต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำบริสุทธิ์อยู่มาก
แล้วร่างกายของน้ำที่เป็นของเหลวจะอยู่ที่นี่ได้อย่างไร นับประสาอะไรที่จะคงอยู่เป็นระยะเวลานานพอที่เราจะตรวจจับพวกมันได้
หลังจากพบทะเลสาบแห่งแรกในปี 2561 กลุ่มอื่นๆ แนะนำว่าบริเวณนี้อาจอุ่นขึ้นจากด้านล่างด้วยหินหนืดภายในเปลือกโลก อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันยังไม่มีหลักฐานในกรณีนี้ ดังนั้นเราจึงคิดว่าระดับเกลือที่สูงมากในน้ำเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้มากกว่า
คำที่เกี่ยวข้อง: อะไรในโลกที่สามารถอาศัยอยู่ในทะเลสาบน้ำเค็มบนดาวอังคาร? ผู้เชี่ยวชาญอธิบาย
เกลือเปอร์คลอเรตซึ่งประกอบด้วยคลอรีน ออกซิเจน และองค์ประกอบอื่นๆ เช่น แมกนีเซียมหรือแคลเซียมมีอยู่ทั่วไปในดินบนดาวอังคาร เกลือเหล่านี้ดูดซับความชื้นจากชั้นบรรยากาศและเปลี่ยนเป็นของเหลว (กระบวนการนี้เรียกว่า “การทิ้งน้ำ”) ทำให้เกิดสารละลายในน้ำที่มีน้ำเกลือสูง (น้ำเกลือ) ซึ่งจะตกผลึกที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำบริสุทธิ์ นอกจากนี้การทดลองในห้องปฏิบัติการยังแสดงให้เห็นว่าสารละลายที่เกิดจากเศษอาหารค้างคืนสามารถคงสภาพเป็นของเหลวได้เป็นเวลานาน แม้ว่าอุณหภูมิจะลดลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของตัวเองก็ตาม
ดังนั้นเราจึงแนะนำในเอกสารของเราว่าน้ำในทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งขั้วโลกใต้นั้น “เค็ม” นี่เป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษ เพราะมีการแสดงให้เห็นว่าน้ำเกลือเหล่านี้สามารถกักเก็บออกซิเจนที่ละลายน้ำไว้ได้เพียงพอเพื่อค้ำจุนชีวิตของจุลินทรีย์
เงื่อนไขจะเหมาะสมสำหรับชีวิตใต้น้ำแข็งหรือไม่?
การค้นพบของเราทำให้เกิดคำถามใหม่ๆ เคมีของน้ำในทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งขั้วโลกใต้เหมาะสำหรับชีวิตหรือไม่? สิ่งนี้จะปรับเปลี่ยนคำจำกัดความของสภาพแวดล้อมที่เอื้ออาศัยได้อย่างไร เคยมีสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารหรือไม่?
เพื่อตอบคำถามเหล่านี้ ต้องมีการวางแผนการทดลองใหม่และภารกิจใหม่ ในระหว่างนี้ เรากำลังเตรียมพร้อมที่จะหาข้อมูลของ MARSIS เพื่อรวบรวมหลักฐานจากพื้นผิวดาวอังคารให้ได้มากที่สุด
หลักฐานใหม่แต่ละชิ้นทำให้เราเข้าใกล้การตอบคำถามทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานที่สุดเกี่ยวกับดาวอังคาร ระบบสุริยะ และจักรวาลเข้าไปอีกก้าวหนึ่ง
Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
