راز قطب جنوب مریخ: آیا زیر یخ‌های مریخ واقعاً آب مایع وجود دارد؟

در گذشته، مریخ سرشار از آب بود، اما شرایط سرد و خشک امروز، یافتن آب مایع روی این سیاره سرخ را بسیار بعید می‌سازد.

با این حال، رادار پیشرفته مریخ برای گمانه‌زنی زیرسطحی و یونوسفری (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) که به اختصار مارسیس (MARSIS) نامیده می‌شود، بازتاب‌های قوی راداری را از منطقه‌ای ۲۰ کیلومتری در پایه کلاهک یخی قطب جنوب مریخ ثبت کرده است. این بازتاب‌ها احتمال وجود آب مایع زیر یخ‌ها را مطرح می‌کنند و در صورت تأیید، می‌تواند پیامدهای مهمی برای قابلیت سکونت این سیاره داشته باشد.

بااین‌وجود، نگه داشتن آب مایع زیر یخ‌ها بدون وجود محلول‌های بسیار شور یا گرمای ناشی از فعالیت‌های آتشفشانی محلی تقریباً غیرممکن است. دانشمندان همچنین احتمال داده‌اند که بازتاب‌های قوی راداری MARSIS ممکن است ناشی از لایه‌های یخ دی‌اکسید کربن و آب یا ترکیبی از یخ شور و خاک رس باشد که به‌طور طبیعی بازتاب راداری را افزایش می‌دهند، بدون آنکه لزوماً آب مایع در کار باشد.

رادار کم‌عمق (SHARAD) که روی مدارگرد شناسایی مریخ نصب شده، از فرکانس‌های بالاتری نسبت به MARSIS استفاده می‌کند. با این حال، تا همین اواخر، سیگنال‌های SHARAD قادر نبودند به اندازه کافی به عمق یخ‌ها نفوذ کنند تا بازتاب لایه زیرین که احتمال وجود آب در آن مطرح است را ثبت کنند؛ بنابراین نتایج آن قابل مقایسه با داده‌های MARSIS نبود.

اخیراً تیم مدارگرد شناسایی مریخ مانور جدیدی را آزمایش کرده که در آن فضاپیما تا ۱۲۰ درجه روی محور پروازی خود چرخانده می‌شود، در حالی که قبلاً فقط امکان چرخش تا ۲۸ درجه وجود داشت. این مانور که چرخش بسیار بزرگ (VLR) نامیده می‌شود، باعث افزایش قدرت و عمق نفوذ رادار کم‌عمق SHARAD شده و به پژوهشگران امکان می‌دهد پایه یخ را در منطقه مرموز با بازتاب راداری بالا بررسی کنند.

گرت مورگان (Gareth Morgan) و همکارانش در مقاله‌ای که در Geophysical Research Letters منتشر شد، ۹۱ مشاهد SHARAD را که از این منطقه ثبت شده بود، بررسی کردند. تنها با استفاده از مانور VLR، بازتاب پایه‌ای SHARAD در محل مشاهده شد. این بازتاب در مقایسه با داده‌های MARSIS بسیار ضعیف بود و نشان می‌دهد که احتمال وجود آب مایع در این منطقه کم است.

پژوهشگران معتقدند بازتاب ضعیف SHARAD در زیر این بخش از کلاهک یخی احتمالاً به دلیل وجود منطقه‌ای کوچک از زمین صاف و یکنواخت در زیر یخ است که امواج راداری را بهتر منعکس می‌کند. آن‌ها تأکید می‌کنند که تحقیقات بیشتری برای هماهنگ کردن تفاوت‌های مشاهده شده بین داده‌های MARSIS و SHARAD لازم است.