Erdrutsche auf dem Mars können durch Schmelzen von Eis und Salz unter der Oberfläche verursacht werden

Jedes Eis in diesen Regionen sollte aus winzigen gefrorenen Partikeln bestehen, die zwischen den Bodenkörnern unter der Oberfläche vorhanden sind.

Diese rätselhaften Erdrutsche wurden noch nie von einem Rover oder Lander aus der Nähe gesehen. Bis sie von einem Roboterforscher untersucht werden können, verwenden Wissenschaftler Laborexperimente und Marsanaloga auf der Erde, um sie zu verstehen.

Zu den seltsamen Umgebungen auf der Erde, die denen des Mars ähneln, gehören die chilenische Atacama-Wüste, Teile der Antarktis und sogar das Tote Meer. Diese Stellen zeigen, dass Oberflächenkollaps und Erdrutsche auftreten, wenn Salz mit Sulfaten oder Grundwasser in Wechselwirkung tritt.

„Antarktis und Atacama sind großartige Analoga für den Mars, weil sie ultratrockene Umgebungen sind“, sagte Bishop. „Die Antarktis hat den zusätzlichen Vorteil, dass es sehr kalt ist. Teile der Antarktis, einschließlich des Beacon Valley, sind hinsichtlich Temperatur und Trockenheit tatsächlich mit dem Mars verbunden.“

Während vor Milliarden von Jahren auf der Marsoberfläche reichlich Wasser vorhanden war, als der Planet wärmer war und noch den größten Teil seiner Atmosphäre bewahrte, ist die aktuelle Marsoberfläche eine kalte Landschaft und steril.

Was ist unten

Missionen zum Mars und Bilder von Orbitern haben jedoch gezeigt, dass das gefrorene Salzwasser unter der Oberfläche liegt – und dass das Wasser zu Aktivitäten führen kann, die auf der Marsoberfläche auftreten, wie z. B. Erdrutsche.

Bishop und seine Kollegen sammelten Proben aus ähnlichen Umgebungen auf der Erde, einschließlich des Wright Valley in der Antarktis, um zu testen, wie Salze und schmelzendes Eis im Untergrund chemische Reaktionen hervorrufen können, die diese saisonalen Erdrutsche im März auslösen. Die Forscher wollten testen, ob Prozesse auf dem Mars stattfinden können, die an Orten wie der Antarktis beobachtet werden, wo salzige Sedimente Auswirkungen auf den Oberflächenboden haben können.

Wissenschaftler modellierten Brackwasser unter der Marsoberfläche in einem Labor, indem sie die gesammelten Bodenproben nahmen und sie Wasser, Chlorsalzen und Sulfaten aussetzten – allesamt unter der Marsoberfläche. Dieses Experiment führte zur Erzeugung dünner und beweglicher Filme aus schlammigem Wasser.

Um die Mars-Temperaturen zu modellieren, bei denen Eis in den mittleren Breiten des Planeten unter der Oberfläche vorhanden ist, stellten die Forscher fest, dass sich schmelzendes Eis in der Nähe von minus 58 Grad Fahrenheit und langsames, allmähliches Schmelzen des Eises zwischen minus 40 Grad Fahrenheit und minus 4 Grad Fahrenheit gebildet hat.

Diese Temperaturen mögen kalt erscheinen, aber auf dem Mars werden sie tatsächlich als etwas wärmer in der Nähe des Äquators angesehen – was im Marsfrühling und -sommer Brackwasser unter der Oberfläche unterstützen könnte.

Wenn sich diese unterirdische Sole auf dem Mars im Laufe der Zeit auf dem Mars ausdehnt und zusammenzieht, kann dies die Oberfläche schwächen und Dolinen, Bodenkollaps und Erdrutsche verursachen.

Zuvor glaubten Wissenschaftler, dass Ströme von flüssigen Abfällen oder trockenem körnigem Material die Ursache für Erdrutsche sein könnten, aber beide stimmten nicht vollständig mit denen überein, die Wissenschaftler in der RSL sahen.

Wenn das Eis jedoch direkt unter der Oberfläche schmilzt, würde diese Änderung auch die Oberfläche selbst verändern. Die Marsoberfläche ist auch Wind und saisonalen Staubstürmen ausgesetzt, die ebenfalls eine Rolle bei diesem Phänomen spielen könnten.

„Während meiner Feldarbeit in Salar de Pajonales, einem trockenen Salzbett im Norden Chiles, habe ich viele Beispiele für die Wirkung von Salzen auf die lokale Geologie beobachtet. Es ist erfreulich, dass es auch eine Rolle bei der Entstehung des Mars spielen könnte “, sagte die Co-Autorin der Studie, Nancy Hinman, Professorin für Geowissenschaften an der Universität von Montana, in einer Erklärung.

Chemische Aktivität

„Wenn unsere Hypothese richtig ist, könnte RSL ein Indikator für Salze auf dem Mars und für oberflächennahe aktive Chemie sein“, sagte Bishop. „Die meisten von uns Marswissenschaftlern haben den modernen Mars als einen kalten, trockenen und ruhenden Ort angesehen, der hauptsächlich von Staubstürmen geprägt ist. Dies gilt sicherlich für die Oberfläche, aber unsere Arbeit zeigt, dass der Untergrund chemisch viel aktiver sein könnte als bisher angenommen. „“

Bischof bemerkte, dass dieser unterirdische Prozess, der zu Erdrutschen an der Oberfläche führen könnte, langsam und begrenzt sein würde.

Obwohl diese Sole zu salzig ist, um das Leben zu unterstützen, stützen die Experimente der Studie die Idee, dass sich dieses unterirdische flüssige Wasser tatsächlich um Salz- und Mineralkörner bewegen kann. Wenn ja, könnte Wasser auf dem Mars vor 4 Milliarden Jahren wie eine Art Permafrostboden in den Untergrund eingedrungen sein. Dieses Eis könnte im Laufe der Zeit aufgetaut und wieder gefroren sein.

„Es könnte sein, dass mehr von diesem unberührten Wasser auf dem Mars länger bestand, als wir unter der Oberfläche dachten“, sagte Bishop. „Wenn dies zutrifft, könnte dies darauf hinweisen, dass der Untergrund des Mars länger als die Oberflächenumgebung bewohnbar war. Es ist schwer abzuschätzen, wie lange, aber möglicherweise flüssiges Wasser um ihn herum vorhanden war. Körner des Bodens unter der Oberfläche bis 3 oder 2 vor Milliarden Jahren oder noch mehr. vor kurzem. „

„Sobald wir Rover zum Mars schicken, die in der Lage sind, die Oberfläche zu graben, werden wir wahrscheinlich Anzeichen von Salzreaktionen unter der Oberfläche sehen – insbesondere, wenn wir einige der äquatorialen Regionen untersuchen, in denen RSL auftritt“, sagte Bishop.