ในการถกเถียงทางวิทยาศาสตร์อย่างเข้มข้นว่าบนดาวอังคารมีน้ำเป็นของเหลวหรือไม่

จุดสว่างของคลื่นวิทยุที่ไม่คาดคิดซึ่งถูกค้นพบบริเวณขั้วโลกใต้ของดาวอังคารอาจเกิดจากชั้นน้ำแข็งบนหินภูเขาไฟ การศึกษาใหม่.

ในปี 2561 ทีมนักวิจัย พบบริเวณที่มีการสะท้อนคลื่นวิทยุที่สว่างผิดปกติ ที่แผ่นน้ำแข็งขั้วโลกใต้ของดาวอังคาร โดยใช้ข้อมูลจากเครื่องมือวิทยุที่เรียกว่า MARSIS บนยานอวกาศ Mars Express Orbiter ของ European Space Agency การตรวจจับดังกล่าวได้เริ่มการถกเถียงทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่ได้ชะลอตัวลงตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

ถุงน้ำที่เป็นของเหลวใต้พื้นผิวสามารถอธิบายการอ่านได้ ซีริล กรีมานักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์แห่งมหาวิทยาลัยเทกซัสและผู้เขียนหลักของการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Geophysical Research Letters แต่นั่นเป็นปริศนาสำหรับชุมชนวิทยาศาสตร์ เพราะโดยทั่วไปน้ำที่อยู่ใต้ดินแต่ไม่ลึกเกินไป ต้องการเกลือจำนวนมากและแหล่งความร้อนเพื่อรักษาของเหลวไว้บนโลกที่อุณหภูมิพื้นผิวอยู่ที่ประมาณลบ 80°ฟ.

ในการศึกษาปัญหาเช่นนี้ นักวิจัยมักจะเข้ามาแทนที่ วัสดุบนโลกสำหรับสิ่งที่พวกเขาคาดว่าจะมีอยู่บนดาวอังคาร. ด้วยการทดสอบคุณสมบัติของแอนะล็อกนี้ พวกเขาจะเห็นว่าสามารถสร้างการสะท้อนคลื่นวิทยุแรงสูงที่ MARSIS บันทึกไว้ได้หรือไม่

แต่วิธีการนั้นมีข้อจำกัดที่สำคัญ ไม่ว่านักวิจัยจะศึกษาวัตถุบนโลกอย่างใกล้ชิดเพียงใด พวกเขาก็ไม่สามารถรู้ได้ว่าสิ่งเดียวกันนั้นมีอยู่จริงบนดาวอังคารหรือไม่และอย่างไร แต่ Grima และทีมของเขากลับใช้วิธีที่แตกต่างออกไป โดยใช้ข้อมูลวิทยุหลายปีจาก MARSIS ที่ครอบคลุมทั่วทั้งโลก

การสำรวจข้อมูลนั้นทำให้พวกเขาถามคำถาม: เป็นไปได้ไหมที่จะผลิตวิทยุที่มีความสว่างเทียบเท่ากัน บริเวณนอกขั้วโลกใต้ของดาวอังคาร หากชั้นของน้ำแข็งขั้วโลกขยายออกไปทั่วทั้งพื้นผิวของ ดาวเคราะห์?

ทีมงานแก้ไขข้อมูลของ MARSIS เพื่อจำลองวิธีที่สัญญาณวิทยุจะเปลี่ยนผ่านแผ่นน้ำแข็งสกปรกทั่วโลก ในการจำลองสถานการณ์ พวกเขาพบว่าแผ่นน้ำแข็งนี้สามารถสร้างจุดสว่างของคลื่นวิทยุที่คล้ายกันได้ ซึ่งเป็นคำอธิบายที่น่าเชื่อถืออีกประการหนึ่ง นั่นทำให้มีโอกาสน้อยที่ค่าที่อ่านได้จะเกิดจากน้ำที่เป็นของเหลว Grima กล่าว

ตรงกันข้ามกับการพึ่งพาวัสดุอะนาล็อกบนโลก นักวิจัยมีความคิดที่ค่อนข้างดีเกี่ยวกับเนื้อหาของน้ำแข็งขั้วโลกบนดาวอังคาร เขากล่าว ทีมของ Grima ใช้การประมาณองค์ประกอบเดียวกันกับทีมปี 2018

[ที่เกี่ยวข้อง: ขออภัย อาจไม่มีน้ำใต้ขั้วโลกใต้ของดาวอังคาร]

เป็นการศึกษาที่ดี แม้ว่าจะเหมือนกับสมมติฐานทั้งหมดที่อยู่รอบๆ จุดสว่าง แต่ “มันต้องมีสมมติฐานของตัวเองด้วยเพื่อให้มันได้ผล” กล่าว แกเร็ธ มอร์แกนนักธรณีวิทยาดาวเคราะห์ที่สถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ซึ่งเชี่ยวชาญด้านภูมิประเทศของดาวเคราะห์ที่เป็นน้ำแข็งและภูเขาไฟ และทำงานร่วมกับข้อมูลจากเครื่องมือวิทยุที่คล้ายกันซึ่งเรียกว่า ชาราด. เขาชี้ให้เห็นว่าสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์รู้เกี่ยวกับองค์ประกอบของน้ำแข็งขั้วโลกนั้นจำกัดอยู่ที่การวัดแบบเดียวกัน นั่นคือวิทยุ เช่นเดียวกับการวัดใต้ผิวดิน เขาหวังว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้านักวิทยาศาสตร์จะสามารถกำหนดองค์ประกอบของเสาได้แม่นยำยิ่งขึ้นเพื่อตอบคำถามเหล่านี้

Grima กล่าวว่าน้ำเกลือบางชนิดเท่านั้นที่สามารถคงอยู่ได้ในรูปของเหลวที่อุณหภูมิต่ำเช่นนี้ นักวิจัยได้สำรวจวัสดุอื่น ๆ ที่สามารถสร้างสัญญาณที่คล้ายกันได้ ดินเหนียวบางชนิดสามารถสร้างสัญญาณวิทยุ หรืออาจเป็นหินบะซอลต์ภูเขาไฟเป็นหย่อมๆ ถ้ามัน “หนาแน่นมากและอุดมด้วยธาตุเหล็กจริงๆ” Grima กล่าว นอกจากนี้ยังอาจมีส่วนผสมของดินเหนียวและหินบะซอลต์ที่อธิบายสิ่งนี้ได้ เขากล่าว

อาจเป็นไปได้ว่าชั้นหินบนดาวอังคารถูกปกคลุมด้วยชั้นของคาร์บอนไดออกไซด์เยือกแข็งและน้ำเยือกแข็ง สิ่งนี้จะเปลี่ยนวิธีการสะท้อนแสง อาจทำให้เกิดจุดสว่าง คล้ายกับว่า "เมื่อคุณมี แว่นตาของคุณที่เคลือบด้วยฟิล์มบางมาก คุณเปลี่ยนคุณสมบัติการสะท้อนแสงของมัน” Grima พูดว่า.

แม้จะมีคำอธิบายที่เป็นไปได้มากมาย แต่การถกเถียงกันเกี่ยวกับสาเหตุของจุดสว่างที่ขั้วโลกนั้นยังห่างไกลจากข้อยุติ

“ฉันคิดว่าวิธีการนี้น่าสนใจ” กล่าว เอเลน่า เพ็ตติเนลลีจากการศึกษาของ Grima Pettinelli เป็นนักธรณีฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัย Roma Tre ในอิตาลี ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมในปี 2018 ที่ค้นพบจุดสว่างและเสนอน้ำที่เป็นของเหลวเป็นคำอธิบาย Pettinelli เป็นผู้เขียนในการศึกษาใหม่ที่พยายามแสดงว่าทำไม ดินเหนียวและน้ำแข็งเค็มไม่สามารถอธิบายได้ จุดสว่าง ผู้เขียนใช้การผสมผสานระหว่างการวัดวัสดุเชิงลึกในห้องปฏิบัติการและแบบจำลองทางทฤษฎีเพื่อกลั่นกรองคำอธิบายทางเลือกเหล่านี้

นอกจากนี้ เธอยังวิจารณ์แนวคิดที่ว่าหินบะซอลต์สามารถสร้างสัญญาณเรดาร์ที่แรงได้ และคิดตามงานก่อนหน้าของทีมเธอ หินบะซอลต์ “จะอธิบายได้เพียง 25 เปอร์เซ็นต์ของแสงสะท้อนรุนแรงที่ตรวจพบโดย MARSIS” เธอกล่าว น้ำเค็มสามารถอธิบายจุดสว่างทั้งหมดได้ในมุมมองของเธอ

เอกสารของ Pettinelli จะเป็นส่วนหนึ่งของการกลับไปกลับมาระหว่างทีมวิจัยอย่างต่อเนื่อง Morgan กล่าว “เอกสารนี้สำคัญมากเพราะสิ่งที่แสดงให้เห็นคือต้องใช้ความพยายามอย่างมากเพื่อไปให้ถึง ด้านล่างของ” แต่การโต้เถียงกันนั้นเป็นเรื่องดี เพราะ "ความหมายอย่างใหญ่หลวง" ของการพบน้ำที่เป็นของเหลว ดาวอังคาร

อันที่จริง สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ไม่ได้เห็นเอกสารเกี่ยวกับดาวอังคารใหม่ๆ มากมายขนาดนี้มาหลายทศวรรษแล้ว มอร์แกนกล่าว อาจมีเพียงอุกกาบาต Allan Hills 84001 ซึ่งพบในปี 1984 ซึ่งนักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่ามีหลักฐานของจุลินทรีย์บนดาวอังคารเท่านั้นที่ทำให้เกิดความปั่นป่วนดังกล่าว

การศึกษาของ Grima ขึ้นอยู่กับข้อมูล MARSIS ที่มีมูลค่า 3 ปี ซึ่งปัจจุบันมีอายุ 10 ปี เครื่องมือนี้ได้รับการเก็บรวบรวมเพิ่มเติมอย่างต่อเนื่องในระหว่างนี้ Grima กล่าว ซึ่งหมายความว่ามีข้อมูลประมาณ 15 ปีที่ยังไม่ได้ใช้งาน เขาหวังว่าจะเจาะลึกในการวิจัยในอนาคตเพื่อตอบคำถามเหล่านี้

โพสต์บล็อกล่าสุด

ในขั้นแรกทางการแพทย์ แพทย์จะปลูกถ่ายไตเดิมสองครั้งในสองสัปดาห์
September 04, 2023

การปลูกถ่ายไตเป็นเรื่องที่ยุ่งยากพอสมควรตั้งแต่แรก ดังนั้นการที่แพทย์ของมหาวิทยาลัย Northwestern ได้ปลูกถ่าย... การปลูกถ่ายไตเป็นเรื่องที่ยุ่งยากพ...

แนวคิดและความก้าวหน้าที่จะกำหนดทิศทางโลกในปี 2558
September 04, 2023

ในปี 2558 ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์จะกำหนดทิศทางโลกอย่างลึกซึ้งอีกครั้ง นี่คือสิ่งที่สำคัญที่สุดพลังงานลมเคลื่อนตัวนอกชายฝั่งการถ...

ยานอวกาศขนส่งสินค้า NASA/ESA ที่ออกแบบร่วมกันสามารถบินได้ภายในสิ้นทศวรรษ
September 08, 2023

ทั้ง NASA และ ESA สามารถมองเห็นการปลดประจำการยานอวกาศปัจจุบันของพวกเขาบนขอบฟ้า แต่เป็นความร่วมมือครั้งใหม่... ทั้ง NASA และ ESA สามารถมองเห็นการปล...