NASA;s Curiosity-rover söker efter spår från forntida vatten på Mars

 

NASA:s Marsbil Curiosity-rover utforskar nu ett nytt område på Mars. Ett område som kanske kan avslöja mer om hur länge sedan det var som vattnet avdunstade från Mars yta. Numera anses  att Mars  för miljarder år sedan var mycket blötare och förmodligen och med  varmare klimat och tätare atmosfär än idag. Curiosity söker denna förflutna tids spår  där den rullar fram och så småningom korsar Gediz Vallis-kanalen, en slingrande, ormliknande kanalformation som – åtminstone från rymden – verkar vara en uttorkad flodfåra. När de sedimentära lagren i nedre Mount Sharp efter floden avlagrats av vind och vatten, skar erosionen ner lagren till hur de ser ut i dag. Det var först efter lång tid liksom intensivt torra perioder då Mount Sharps yta var en sandig öken som Gediz Vallis-kanalen antas ha bildats.

Forskarna tror även att stenblocken och annat skräp som sedan fyllde kanalen kom nedrasande från de höga berg dit Curiosity aldrig kan ta sig men som omger den gamla flodfåran  ger teamet en glimt av vilken typ av material som   dessa berg består av.

– Om kanalen inklusive skräphögen i denna har formats av flytande vatten är det intressant. Det skulle innebära att Mount Sharp ganska sent i historien efter en lång torrperiod åter blev vattenfylld, beskriver Ashwin Vasavada, forskare vid Curiositys projekt vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien.

Den förklaringen skulle stämma överens med en av de mest överraskande upptäckterna som Curiosity gjort under sin upptäcktsfärd uppför Mount Sharp: att vatten verkar ha uppkommit och försvunnet i olika faser, snarare än att gradvis ha försvunnet i takt med att planeten blev torrare. Dessa cykler kan ses som bevisade genom de lersprickor och torra grunda, salta sjörester som finns  i kanalen och de omvälvande skräpflöden som staplades upp och skapade den vidsträckta Gediz Vallis-åsen.

Bild vikipedia schematisk bild på curiosity.

Avgiftning av Mars vatten

 

Vatten är nödvändigt för mänsklig överlevnad och civilisation och är avgörande för fortsatt utforskning bortom jorden. På Mars finns gott om vatten för att upprätthålla våra ambitioner i form av is under ytan. Men det är inte rent vatten utan förorenat av giftiga perklorater. Perklorat och klorat är potenta oxidationsmedel som orsakar korrosion av utrustning och är farliga för människors hälsa vid intag även vid låga koncentrationer. Det är därför viktigt att Mars vatten avgiftas för att avlägsna dessa förorenande lösta ämnen innan det kan användas i drivmedelsproduktion, livsmedelsproduktion eller mänsklig konsumtion.

Omfattningen av den förväntade efterfrågan på vatten på Mars i framtiden belyser bristerna i traditionella vattenreningsmetoder, som kräver antingen stora mängder förbrukningsmaterial, hög elförbrukning eller behandling av vatten. Där för har utarbetats möjliga lösningar för rening av detta vatten.

I fas I kommer det att undersökas om nedanstående tillvägagångssätt är genomförbart beskriver Lynn Rothschild NASA Ames Research Center (ARC): Översättning blir för svår för denna texy så jag hoppas den kan förstås på engelska. Citat;

”Engineer the genes PcrAB and cld into B. subtilis 168 under the control of the strong promoter pVeg and test and quantify the efficacy of perchlorate reduction under the modeled conditions.

Develop B. subtilis strains that secrete the enzymes to test intra- vs extracellular efficacy.

Perform a trade study comparing the performance of biological water detoxification from Objs. 1 & 2 to traditional engineering approaches in terms of mass, power, and crew time.

Delineate a plan to infuse this technology in human Mars missions. Development of our detoxification biotechnology will also lead to more efficient solutions to natural and particularly industrial terrestrial perchlorate contamination on Earth. It will also shine a spotlight on the potential of using life rather than only industrial solutions to address our environmental problems, which may spur further innovations for other terrestrial environmental challenges such as climate change. The system will be launched as inert, dried spores stable at room temperature for years. Upon arrival at Mars, spores will be rehydrated and grown in a bioreactor that meets planetary protection standards. Martian water will be processed by the bioreactor to accomplish perchlorate reduction. Processed water can then be used or further purified as required.” slut citat från https://www.nasa.gov/general/detoxifying-mars/

Bild https://www.nasa.gov Grafisk skildring av avgiftning av Mars: den biokatalytiska elimineringen av allestädes närvarande perklorater Bild av Lynn Rothschild.

Nya rön om vattnets historia på Månen

 

Ny forskning av postdoktor Tara Hayden vid Western University visar att den tidiga månskorpan på månens yta, berikades avsevärt med vatten för mer än 4 miljarder år sedan, tvärtemot vad man tidigare trott. Forskningsresultatet  ger spännande nya bevis för att månens tidiga skorpa innehöll mer vatten än vad man hittills trott vilket öppnar nya dörrar till studie av månens historia.

För första gången har upptäckts apatit i månens tidiga skorpa vilket är otroligt spännande – eftersom vi nu äntligen kan börja pussla ihop detta okända skede i månens historia. Vi finner att månens tidiga skorpa var rikare på vatten än vi förväntat oss, och dess flyktiga stabila isotoper avslöjar en ännu mer komplex historia än vi kände till tidigare, beskriver Hayden, (som för närvarande arbetar som kosmokemist hos den berömda planetgeologen Gordon "Oz" Osinski vid Westerns institution för geovetenskaper). 

Vår kunskap om vattnets historia på månen kommer från Apollo-färdernas prover de tog de med sig till jorden. Men dessa prover tros bara representera cirka fem procent av hela månens yta, beskriver Hayden. Tills vi får tillbaka fler markprover från de kommande Artemis-uppdragen är de enda av andra prover från månytan meteoriter från månen.

Hayden gjorde sin upptäckt av apatit vid The Open University under sina doktorandstudier när hon verifierade en sten från en samlare som en månmeteorit. Utöver identifieringen visade sig provet innehålla en viktig del av data om vatten på månen.

"Jag hade sådan tur att meteoriten inte bara kom från månen utan också innehöll kemi som är viktig för vår förståelse av månens vattenförande mineraler", beskriver Hayden.

Apatit hittas i alla typer av månstenar utom glaspärlor (som var en del av de prover apollobesättningarna tog med sig från månen) och Ferroanska anortositstenar där det senare representerar månens tidiga skorpa. Den Ferroanska anortositstengruppen är känd för att vara otroligt gammal (4,5-4,3 miljarder år gammal) och är den enda kända bergarten som har bildats direkt av månens magmaocean – då månen var nästan helt smält.

Upptäckten beskrivs i en studie som publicerades nyligen i tidskriften Nature Astronomy.

Bild vikipedia. En intressant bild som visar färgmättnaden på månens yta förstärkt rödaktig rostbrun för järn blåaktig för titanoxidmineraler.

Borebots kan användas på Mars till att söka efter vatten.

 

En grupp ingenjörer vid Planet Enterprises en rymdteknikinkubator baserad i Washington har utvecklat ett nytt djupborrningskoncept som de kallar Borebots.

NASA: s Institute for Advanced Concepts NIAC) stöder  Borebots-konceptet redan 2021 och ingenjörerna under ledning av Quinn Morley och Tom Bowen skrev en  96-sidig rapport om arbetet. Den rapporten beskriver  Borebots  unika förmåga till borrning och hur allmänt accepterat konceptet är i många andra prospekteringssammanhang.

Men sammanhanget det är utformat för är att leta efter vatten under ytan på Mars sydpol. Ingenjörerna uppskattade att de kunde samla in intressanta vetenskapliga data från ett borrhål på cirka 50 meters djup.

Teamet på Planet Enterprises kom på att autonoma robotar kunde utföra borrningen utan att vara bundna till en basstation. Botsna själva ser ut som bitar av borr rör. Ändå är de autonoma robotar med ett fristående batteri, borr, motor och elektroniskt system, allt inneslutet i ett cylindriskt hus som är 64 mm i diameter och 1,1 meter långt.

Botsna kan användas av en rover som liknar Perseverance-rovern. Rovern kan förlänga ett utplaceringsrör, som boten ska sjunka ner i och börja borra från ytan. Eftersom den är fjärrstyrd skulle dess primära begränsning vara batteriets livslängd. Det är energikrävande att använda en borr för att gräva genom regolit (Marsyta). Men när batteriet börjar ta slut kan det helt enkelt koppla in en serie dragspikar på sidan och klättra tillbaka upp från hålet som det just  grävt.

När Borebot tar sig tillbaka in i utplaceringsröret och säkert in i rovern kan den shuntas åt sidan till en rengörings- och laddningsstation medan en annan borebot tar dess plats. Borebot-systemet kan då nästan kontinuerligt gräva neråt utan behov av tung stödutrustning - bara en uppsättning Borebots behövs för att fortsätta borra ner i berget.

Massor av intressanta CAD-konstruktioner och  några 3D-utskrivna enheter beskrivs i slutrapporten. Det är inte heller ont om matematik i denna utan det beskrivs beräkningar från kraftelektronik till det vridmoment som krävs för borrhuvudet. Här nämns också att det fanns ett visst uttryckt intresse från The Mars Society att bygga ut konceptet för resursutvinning, liksom en idé att potentiellt använda idén i havsvärldar.

Men för närvarande är det oklart om och när projektet tar nästa steg i utvecklingen. Medan studien beskriver en tydlig plan för att öka Technology Readiness Level, verkar det inte  få ytterligare finansiering från NIAC eller någon annan någon annan finansieringskälla. Planet Enterprises ingenjörer har dock inte låtit det få dem på fall - deras TitanAir-koncept fick en NIAC fas I-utmärkelse 2023. Så de kommer att ha gott om tid att fortsätta arbeta med sina  innovativa idéer och söka finansiärer.

Bild https://phys.org/ Illustratörs skildring av en Borebot (den röda och blå cylindern) som utlöses från en rover. Upphovsman: Morley &; Bowen / James Vaughn

En region med vattenånga finns i närområdet av solsystemet PDS 70

PDS 70 är en mycket ung stjärna i riktning mot stjärnbilden Kentauren.  370 ljusår bort från oss. Nya rön från PDS 70 planetsystem visar att här finns  både en inre och en yttre skiva av gas och stoft  åtskilda av ett 8 miljarder kilometer gap och i det gapet finns två kända gasjätteplaneter. PDS 70b och PDS 70bc i sina egna banor. Men i PDS 70b:s bana kan ses ett  gasmoln vilket kan innehålla en trojanplanet som då ligger i samma bana som PDS 70b. (se mitt inlägg av den 28 juli)

Nya mätningar av NASA: s James Webb Space Telescopes MIRI (Mid-Infrared Instrument) har nu upptäckt vattenånga i systemets inre skiva på ett avstånd av mindre än 160 miljoner kilometer från dess sol PDS 70. En region där stenplaneter kan bildas. Detta är den första upptäckten av vatten i en region av en protoplanetär skiva som redan är känd för att vara värd för två eller flera protoplaneter.

Vatten har upptäckts i andra skivor men inte  inom ett system där planeter är under bildning. Vi kunde inte göra den här typen av mätningar före Webbteleskopet, beskriver huvudförfattaren Giulia Perotti från Max Planck-institutet för astronomi (MPIA) i Heidelberg, Tyskland.

Upptäckten är extremt spännande då den finns i regionen där steniga planeter som liknar jorden vanligtvis bildas, tillade MPIA:s Thomas Henning, medförfattare till studien. Henning är medansvarig forskare för Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) med vilket  upptäckten gjordes och förste forskare i MINDS-programmet (MIRI Mid-Infrared Disk Survey) som samlade in data.

PDS 70 är en stjärna av K-typ, kallare än vår sol och som uppskattas vara 5,4 miljoner år gammal. Detta är relativt gammalt när det gäller stjärnor som har planetbildande skivor vilket gjorde upptäckten av vattenånga överraskande.

Med tiden minskar gas- och damminnehållet i planetbildande skivor. Antingen trycker den centrala stjärnans strålning och vindar bort material eller så växer stoftet till större objekt som så småningom blir planeter. Tidigare studier har inte upptäckt vatten i de centrala regionerna av liknande skivor av samma ålder, Därför  misstänkte astronomer tidigare att vatten inte klarade den hårda stjärnstrålningen utan skulle leda till en torr miljö där  stenplaneter bildas.

Astronomer har ännu inte upptäckt några planeter som bildas inuti den inre skivan av PDS 70. De ser dock råvarorna till steniga världar i form av silikater. Detekteringen av vattenånga innebär att om steniga planeter bildas här kommer de att ha vatten tillgängligt från början.

– Vi hittar en relativt hög mängd små stoftkorn där. I kombination med vår upptäckt av vattenånga är den inre skivan en mycket spännande plats, beskriver medförfattaren till studien Rens Waters vid Radboud University i Nederländerna.

Upptäckten väcker frågan om var vattnet komnit från. MINDS-teamet överväger två olika scenarier för att förklara det.

En möjlighet är att vattenmolekyler bildas på den plats vi fann dem när väte- och syreatomer kombineras. En andra möjlighet är att isbelagda dammpartiklar transporteras från den svala yttre skivan till den heta inre skivan, där vattenisen då sublimerar och förvandlas till vattenånga. Ett sådant transportsystem skulle vara förvånande eftersom dammet skulle behöva korsa det stora gapet mellan de två gasplaneterna.

En annan fråga som upptäckten väcker är hur vatten kan bestå så nära stjärnan. Stjärnans ultravioletta ljus borde bryta isär vattenmolekyler. Mest sannolikt fungerar omgivande material i form av damm och  vattenmolekyler som en skyddande sköld.

Forskarteamet kommer längre fram att använda ytterligare två av Webbs instrument, NIRCam (Near-Infrared Camera) och NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) för att studera PDS 70-systemet i ett försök att få en större förståelse av fenomenet.

Bild vikipedia. En bild av ALMA-teleskopet av en planetär skiva runt exoplaneten PDS 70c. Man misstänker även att det finns en exoplanet PDS 70d här också en såkallad trojan. Se mitt inlägg av den fredag 28 juli.

Webbteleskopet upptäckte vattenånga på kometen Comet 238P/Read

 

238P/Read är en komet i asteroidbältet som upptäcktes den 24 oktober 2005 av astronomen Michael T. Read.

Med hjälp av Webbs NIRSpec-instrument (Near-Infrared Spectrograph) har astronomer nu bekräftat förekomsten av vattenånga -  för första gången vilket visar att vatten kan bevaras som is i en komet i asteroidbältet. Kometen är 238P/Read.

Oorts kometmoln är platsen där merparten av kometerna i svårt solsystem finns. Molnet finns  bortom Neptunus varifrån ibland nu eller historiskt någon komet av skilda anledningar plötsligt tar sig ur detta och flyger inåt i solsystemet runt solen och blir en återkommande komet. Halleys komet är ett exempel på en sådan som sveper in i vårt närområde vart 75:e år.

Upptäckten av vatten i komet 238P/Read ger ny frågeställning då denna till skillnad från andra kometer inte verkar innehålla koldioxid. Hur vatten kom till i universum är även det något av ett mysterium, beskriver Stefanie Milam, Webbteleskopets biträdande projektforskare för planetvetenskap och medförfattare till studien som rapporterar om fyndet på Comet 238P/Read.

Asteroidbältets kometklass är en ganska ny upptäckt och kometen Comet 238P/Read var en av de ursprungliga tre kometer som tillhör denna kategori. Innan dess ansågs att alla kometer hade sitt ursprung i och fanns i Kuiperbältet och Oorts moln som ligger bortom Neptunus bana där deras is kunde bevaras långt från solen.

Fruset material som förångas då kometer närmar sig solen är det som ger kometer dess släpande svans vilket skiljer dem från asteroider. Forskare har länge spekulerat i att is bestående av vatten skulle kunna bevaras även i asteroidbältet men definitiva bevis fanns inte innan Webbteleskopet upptäckte det. Tidigare har vi sett objekt i asteroidbältet med alla egenskaper som kometer har men inte klassificerat dessa objekt som kometer då vi inte varit helt säkra. Men med exakta spektraldata från Webb kan vi nu säga att det bevisat finns vattenis på dessa objekt och klassificera dem som kometer, beskriver astronomen Michael Kelley vid University of Maryland och huvudförfattare till studien.

 Med Webbs observationer av kometen Read kan vi nu visa att vattenis från det tidiga solsystemet bevarats i asteroidbältet, tillägger Kelley.

Kan inte de kometer som finns  i asteroidbältet istället fångats in på sin färd in mot solsystemet från sin utgångspunkt Ooorts kometmoln?

Den saknade koldioxiden var däremot en stor överraskning. Vanligtvis utgör koldioxid cirka 10 procent av det flyktiga materialet i en komet som lätt kan förångas av solens värme. Forskargruppen presenterar nu två möjliga förklaringar till bristen på koldioxid. En möjlighet är att Comet Read hade koldioxid när den bildades men har förlorat det på grund av temperaturskillnaden mellan hur kometer har det i det betydligt kallare Ooorts kometmoln och det något varmare asteroidbältet.

I asteroidbältet kan man anta att koldioxid förångas lättare än vattenis och avdunstar över årmiljarderna, enligt Kelley. Alternativt kan Comet Read ha bildats i en särskilt varm ficka av solsystemet där inget koldioxid var tillgängligt.

Nästa steg i forskningen bortom Comet Read är att se vad andra kometer i asteroidbältet består av, påtalar astronomen Heidi Hammel från Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), ledare för Webbs Guaranteed Time Observations for Solar System-objekt och medförfattare till studien.

Troligen är det mer än tillräckligt kallt i asteroidbältet för att kometer med sin is ska behållas intakt medan Oorts kometmolns kometer inte bara är tillräckligt kallt för att fruset vatten ska bestå utan även att koldioxid ska bestå i  kometer.

Bild vikipedia Kometen 238PRead tagen av rymdteleskopet James Webb den 8 september 2022

Webb fann vattenånga på en exoplanet eller dess sol, osäkert vilket.

 

Röda dvärgstjärnor är de vanligaste stjärnorna i universum och säkert har merparten av dessa egna planetsystem. Men för att exoplanet ska kunna ha liv vid en sol som en röd dvärgstjärna måste den ligga i en bana betydligt närmre  denna än jorden gör till vår sol. Röda dvärgstjärnor är betydligt mindre och svalare än vår sol. 

Men röda dvärgstjärnor är även aktiva särskilt de unga och har starka utbrott av ultraviolett strålning och röntgenstrålning vilket kan förstöra närliggande planeters atmosfär. Astronomer frågar sig om en stenig planet i närområdet av en röd dvärg kan behålla eller upprätta en atmosfär i en miljö som bombarderas emellanåt av röntgen och uv-strålning.

För att försöka svara på den frågan använde astronomer NASA: s James Webb Space Telescope för att studera en stenig exoplanet som betecknas GJ 486 b. Den finns för nära sin sol  GJ 486 för att vara inom den beboeliga zonen. Dess yttemperatur är cirka 430 grader Celsius. Men likväl visar observationer med Webbs Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) att kan  finnas vattenånga. Om vattenångan är associerad med planeten, skulle det indikera att den har en atmosfär trots sin brännande temperatur. Men vattenångan kan även utgå från stjärnan (solen) . Det är svårt att veta vilket.

Vattenånga har tidigare upptäcks på gasrika exoplaneter (gasjättar)  men hittills har ingen atmosfär säkert konstaterats på en stenig exoplanet. Teamet beskriver i detta fall att vattenångan kan komma från stjärnan och då från specifikt  svala stjärnfläckar, beskriver Sarah Moran vid University of Arizona i Tucson, huvudförfattare till studien vilken ska publiceras i The Astrophysical Journal Letters (kanske det är gjort nu).

Vattenånga i en atmosfär på en het stenig planet skulle däremot innebära ett stort genombrott i exoplanetvetenskapen. Men vi måste vara försiktiga och vara säkra på att stjärnan inte är den skyldige till vattenförekomsten, beskriver Kevin Stevenson vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland, huvudforskare i programmet.

GJ 486 b är cirka 30 % större än jorden och tre gånger så massiv vilket innebär att det är en stenig värld med starkare gravitation än jordens. Den kretsar i en bana kring GJ 486  en röd dvärgstjärna (sol) på knappt 1,5 jorddagar. Planeten antas vara låst i sin bana innebärande ha en permanent dagsida och en permanent nattsida. GJ 486 b passerar över sin sol sett från vår synvinkel. Om den har en atmosfär då den passerar över stjärnljus kan den filtreras genom dessa gaser och prägla fingeravtryck i ljuset som gör det möjligt för astronomer att avkoda dess sammansättning genom en teknik som kallas transmissionsspektroskopi.

Teamet observerade två transiteringar var och en varade ungefär en timme. De använde sedan tre olika metoder för att analysera insamlad data. Resultaten är konsekventa genom att de visar ett mestadels platt spektrum med en spännande ökning vid de kortaste infraröda våglängderna. Den mest troliga källan till detta  är vattenånga.

Medan vattenångan potentiellt kan indikera närvaron av en atmosfär på GJ 486 b, är en lika trolig förklaring vattenånga från stjärnan. Även i vår egen sol, kan vattenånga ibland existera i solfläckar och då dessa fläckar är betydligt svalare jämfört med stjärnans omgivande yta. GJ 486 b:s sol GJ 486 är även mycket svalare än vår sol så vattenånga i dess stjärnfläckar skulle kunna vara förklaringen och  men misstolkas som att det var från exoplaneten och en atmosfär  på denna.

Framtida Webb-observationer kan ge mer kunskap om detta solsystem. Ett kommande Webb-program kommer att använda Mid-Infrared Instrument (MIRI) för att observera planetens dagsida. Om planeten inte har någon atmosfär eller bara en tunn atmosfär förväntas den hetaste delen av dagsidan finnas direkt mot stjärnan. Men om den hetaste punkten förskjuts, skulle det indikera en atmosfär som kan cirkulera värme.

Man kan tänka sig att om planeten är låst med en evig dag och nattsida bör vattenångan om den finns här komma från nattsidan och cirkulera härifrån i atmosfären om denna finns och kunna upptäckas på nattsidan (eller skymningszonen) vilken är den sida som är riktad mot oss då planeten rundar sin sol.

I slutändan kommer observationer vid kortare infraröda våglängder med ett annat Webb-instrument, Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS), att behöva göras för att skilja på planetatmosfär och stjärnfläcksscenarier.

Bild vikipedia. Av en konstnärs intryck av en planet med två exomånar som kretsar i en röd dvärgs beboeliga zon.

Vatten i sanddynerna på Mars

 

Vatten kan vara mer utbrett på Mars än man tidigare trott utifrån  observationer i sanddyner på Mars från  Kinas rover.

Nyheten kom dagar efter att Zhurong rovern misslyckats vakna sedan den gick i viloläge för marsvintern för nästan ett år sedan.

Dess solpaneler är sannolikt täckta med damm vilket kväver strömkällan och möjligen hindrar rovern från att åter komma igång, säger Zhang Rongqiao, uppdragets chefsdesigner i ett uttalande.

Kanske en stark vind längre fram kan blåsa solpanelerna fria igen?

Innan Zhurong tystnade observerade rovern de saltrika sanddynerna med sprickor och skorpor som forskare ansåg sannolikt blandats med töande morgonfrost eller snö för kanske bara några hundra tusen år sedan.

De uppskattade datumintervallet till då sprickorna och sanddyner bildades på Mars i Utopia Planitia, en stor slätt på norra halvklotet någon gång mellan 1,4 miljoner till 400 000 år sedan eller ännu senare.

Förhållandena under den period liknar nutiden på Mars. Miljarder år tidigare flöt här floder och fanns det sjöar som sedan torkat upp.

Att studera strukturen och den kemiska sammansättningen av sanddyner på Mars kan ge insikter om "möjligheten till vattenaktivitet" under denna period skrev det Peking-baserade laget det i en studie publicerad i Science Advances.

Vi tror att det kan finnas en liten mängd ... inte mer än en film av vatten på ytan, beskriver medförfattaren Xiaoguang Qin från Institutet för geologi och geofysik.

Rovern upptäckte inte direkt något vatten i form av frost eller is. Men Qin sa att datorsimuleringar och observationer från andra rymdrovers på Mars indikerar att det även nuförtiden vid vissa tider på året kan vara förhållanden som är lämpliga för att vatten ska finnas. Det som är anmärkningsvärt med studien är hur unga sanddynerna är uttalar sig planetforskaren Frederic Schmidt vid University of Paris-Saclay det.

"Detta är helt klart en ny vetenskap för denna region", skev han i ett e-postmeddelande till https://phys.org/ (han var inte en medlem i forskningen).

Små fickor av vatten från tinande frost eller snö, blandat med salt, resulterade sannolikt i de små sprickorna, hårda knapriga ytor, lösa partiklar och sanddyner med fördjupningar och åsar, enligt de kinesiska forskarna. De uteslöt vind som orsak, liksom frost av koldioxid, vilket utgör huvuddelen av Mars atmosfär.

Mars frost har observerats sedan NASA: s 1970-tals Viking-uppdrag, men denna morgonfrost ansågs då förekomma endast på vissa platser under specifika förhållanden. 

Rovern har nu visat att det kan finnas en bredare spridning av denna process på Mars än vad som tidigare ansetts, enligt uttalande av  Trinity College Dublins Mary Bourke, expert på Mars geologi.

Bild flickr.com från södra halvklotet på Mars med en krater och sanddynfält.

Ny vattenkälla hittad på månen

 

Hur mycket vatten det finns på månen är viktigt att veta  vid planering av framtida månutforskningsuppdrag. Nu har en forskargrupp ledd av prof. HU Sen från Institute of Geology and Geophysics (IGG) vid Chinese Academy of Sciences (CAS) upptäckt slagglaspärlor innehållande vatten genom  Chang'e-5 (CE5) insamlade månjord. 

Analysen visar att dessa pärlor sannolikt visar på en vattenreservoar på månen som kommer från den dynamiska in- och utbrytningen av solvindsbildat vatten och är en del av månens ytvattencykel. Tidigare månuppdrag har bekräftat närvaron av fruset vatten på månen. Det mesta av månens yta har vatten även om mängden är mycket mindre än den på jorden.

Ytvattnet på månen visar dagliga cykler och förluster ut i rymden vilket indikerar att det bör finnas ett hydratiserat lager eller en reservoar nere i månjorden för att kunna upprätthålla retention, frisättning och påfyllning av vatten till månens yta. Tidigare studier av vatteninventering av fina mineralkorn i månjord, slagproducerade agglutinater,  vulkaniska bergarter och pyroklastiska glaspärlor har dock inte kunnat förklara retention, utsläpp och påfyllningen av vatten till månens yta (dvs. månens ytvattencykel). Nu först har man förstått att det bör finnas en ännu oidentifierad vattenreservoar i månjorden som har kapacitet att buffra på månens ytvattencykel.

Doktorand HE Huicun under ledning av prof. HU Sen, föreslog att slagglaspärlor, en allestädes närvarande komponent i månjorden med amorf natur som en potentiell kandidat för undersökning.

Hon karakteriserade systematiskt petrografin, huvudelementkompositionen, vattenmängden och väteisotopsammansättningen av slagglaspärlorna som returnerades av CE5-uppdraget i syfte att identifiera och karakterisera den saknade vattenreservoaren på månens yta.

CE5-slagglaspärlorna visade sig ha homogena kemiska kompositioner och släta exponerade ytor. De kännetecknas av en vattenmängd upp till cirka 2 000 ug.g-1, med extrema deuteriumutarmande egenskaper. Den negativa korrelationen mellan vattenförekomst och väteisotopsammansättning återspeglar att vattnet i CE5-slagglaspärlorna kommer från solvinden.

Forskarna analyserade också vattenmängden längs sex transekter i fem glaspärlor, som då visade hydratiseringsprofilerna för solvindsbaserat vatten. Vissa glaspärlor överlappades av en senare vattenavgasningshändelse. Slagglaspärlorna fungerade som en svamp för buffring av månens ytvattencykel. Forskarna uppskattar att mängden vatten som orsakas av slagglaspärlor till månjord varierar från 3,0 + 1011 kg till 2,7 + 1014 kg.

"Dessa fynd indikerar att slagglaspärlor på månens yta och andra atmosfärlösa kroppar i solsystemet kan lagra solvindsbaserat vatten och släppa ut det i rymden", säger professor HU.

Studien ovan var ett samarbete med Nanjing University, The Open University, The Natural History Museum, University of Manchester och University of Science and Technology of China.

Bild vikipedia på en vy av den roterande jorden och månens baksida när månen passerar på sin bana mellan den observerande DSCOVR-satelliten och jorden.

Astronomer undersökte vattnets ursprung på Jorden

 

Med hjälp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA-teleskopet i Chile) har astronomer upptäckt vatten i gasform i den planetbildande skivan kring stjärnan V883 Orionis (som finns i riktning mot stjärnbilden Orion,1300 ljusår bort). Då vattnet här har ett kemiskt avtryck som visar att vattnet finns i ett stjärnbildande gasmoln en så kallad ackretionsskiva stödjer det teorin att vattnet på jorden är äldre än vår sol.

Vi kan därför anta ursprunget till vattnet i vårt solsystem till en tidpunkt före solens bildande” säger John J. Tobin, astronom vid National radio Astronomy Observatory i USA och huvudförfattare till den studie som har publicerats i dagarna i Nature.

När ett gas- och stoftmoln kollapsar bildas en stjärna i dess centrum och en skiva med kvarvarande material (mestadels i form av gas och damm)  finns sedan kvar runt stjärnan och kallas ackretionsskiva). Under loppet av några miljoner år kommer materialet i skivan bilda kometer, asteroider och även planeter. Tobin och hans forskarlag använde ALMA-teleskopet där Europeiska sydobservatoriet (ESO) är en partner vid upptäckten av vattnet och dess väg från stjärnbildande moln till planeter.

Vatten består vanligen av en syreatom och två väteatomer. Tobins forskarlag studerade här en tyngre variant av vatten där en av väteatomerna har ersatts med deuterium – en tung isotop av väte. Eftersom vanligt och tungt vatten bildas under olika förutsättningar kan deras relativa halt användas till att spåra när och var vatten har bildats. Exempelvis har vissa kometer i solsystemet en relativ halt som är lik vattnet på jorden något som då indikerar att kometerna kan ha fört vatten till jorden.

Vattnets resa från gasmoln till unga stjärnor har observerats tidigare men sammanhanget mellan unga stjärnor och kometer saknats. “V883 Orionis visar den saknade länken i detta fall” säger Tobin. “Sammansättningen av vattnet i skívan är mycket lik den hos kometer i vårt eget solsystem. Detta bekräftar teorin att vattnet i planetsystem bildades i den interstellära rymden för miljarder år sedan innan stjärnor bildats

Det mesta vatten i en planetbildande skiva består av is vilket försvårar studiet av dess egenskaper” säger medförfattaren Margot Leemker, doktorand vid Leidenobservatoriet i Nederländerna. Gasformigt vatten kan detekteras tack vare den  strålning som sänds ut av de roterande och vibrerande molekylerna, men detektionen är betydligt svårare när molekylerna är fastlåsta i is och deras rörelse då är begränsad. Gasformigt vatten finns i centrum av skivan där det är varmare på grund av närheten till stjärnan.  Men detta område skyms av skivans eget stoft och är dessutom för litet för att kunna ses med dagens teleskop.

V883 Orionis (stjärnan) visade sig dock i studien vara ovanligt het och för närvarande 200 gånger ljusstarkare än solen. Detta stora energiflöde som beror på ett pågående utbrott hos stjärnan värmer skivan “till en temperatur där vatten inte längre är i isform utan gasform (ånga) vilket gjorde det möjligt för oss att detektera det” förklarar Tobin.

Den svenske astronomen Magnus Persson forskade vid Onsala rymdobservatorium vid Chalmers tekniska högskola och en av de som deltog i forskningsprojektet sa att "Det har tagit lång tid att få de här resultaten. Det var lite mer än sex år sedan vi kläckte idén till projektet, och ihärdighet har nu gett resultat. Jätteroligt och häftigt att äntligen kunna lägga ytterligare en pusselbit till förståelsen av vattnets väg från kalla gas- och stoftmoln till kometer och slutligen ytan på planeter."

Tack vare ALMA:s höga känslighet och möjlighet att upplösa små detaljer kunde de både detektera vattnet och mäta dess sammansättning spektralt. Men också kartlägga dess fördelning i skivan. Från observationerna drogs slutsatsen att skivan innehåller minst 1200 gånger mer vatten än i jordens alla oceaner tillsammans.

I framtiden hoppas astronomer kunna studera systemet närmare med ESO:s kommande Extremely Large Telescope (ELT) och dess första generations-instrument METIS som blir känsligt för infraröda våglängder. METIS kommer att kunna studera gasfasen i denna typ av skivor och stärka länken mellan vattnet i stjärnbildande moln och planetsystem. “Detta kommer att ge oss en mer komplett bild av is och gas i planetbildande skivor” säger Leemker i ett uttalande.

Forskningsresultaten presenterades i artikeln “Deuterium-enriched water ties planet-forming disks to comets and protostars” (doi: 10.1038/s41586-022-05676-z) i tidskriften Nature.

Bild rawpixel.com

En hop av små vattenrika asteroider har upptäckts

 

Nya astronomiska mätningar inom det infraröda fältet har lett till upptäckten av en hittills okänd klass av asteroider. Det var en internationell forskargrupp bestående av geovetare från Heidelbergs universitet som upptäckte och karaktäriserade dessa tidigare okända små asteroider med hjälp av infraröd spektroskopi. De finns i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter och är – i likhet med dvärgplaneten Ceres  rika på vatten. 

Enligt datasimulering rörde sig dessa asteroider genom   komplexa dynamiska processer  från de yttre regionerna i vårt solsystem (kuiperbältet bortanför Neptunus åsyftas) till asteroidbältet strax efter att  de bildats vid själva solsystemets bildning.

Med en ekvator diameter på cirka 900 kilometer är dvärgplaneten Ceres det största objektet i asteroidbältet. Många andra dvärgplaneter och asteroider finns i denna region. Man beräknar att här finns ca 60000 objekt.

- Det är resterna av material från vilka planeterna i vårt solsystem skapades för fyra och en halv miljard år sedan. I dessa asteroider och dvärgplaneter och fragment av meteoriter finns många reliker som pekar direkt på processen vid planetbildning, förklarar professor Dr Mario Trieloff från Institute of Earth Sciences vid Heidelberg University.

Den aktuella studien visar att dessa små astronomiska objekt härstammar från alla regioner i det tidiga solsystemet. Med hjälp av små kroppar från det yttre av solsystemet (kuiperbältet där isiga objekt som kometer även finns) kunde vatten ha nått den fortfarande växande jorden i form av vattenrika asteroider. Då  planeterna i det inre av solsystemet tenderade att vara torra kom vatten till en del från dessa asteroider utifrån  enligt professor Trieloff, som ledde forskargruppen inom Geologi och kosmologi. 

Men varför finns eller hade det bildats vatten i dessa asteroider är en fråga. Kan det ha med kometblocken att göra? Men det förklarar inte mängden av vatten. Väte var vanligt i universums början  och är men syre var inte lika vanligt i början men ökade efterhand i universum.

Det nya infraröda spektrat uppmätt av Dr Driss Takir vid NASA:s teleskopanläggning vid Mauna Kea-observatoriet på Hawaii (USA) säger han. "Dessa astronomiska mätningar möjliggjorde identifiering av Ceres  och liknande asteroider med en diameter så liten som ner till 100 kilometer som finns i ett begränsat område mellan Mars och Jupiter nära Ceres omloppsbana", förklarar Dr Takir, astrofysiker vid NASA Johnson Space Center och huvudförfattare till studien. Samtidigt stöder dessa infraröda spektra slutsatserna om kropparnas kemiska och mineralogiska sammansättning. Precis som Ceres finns det mineraler på ytan på de upptäckta asteroiderna som härstammar från en interaktion med flytande vatten. 

Hör Ceres och dessa asteroider på något sätt samman och har samma ursprung?

Dessa små astronomiska objekt är ganska porösa. Hög porositet är ännu en egenskap som delas med dvärgplaneten Ceres. "Strax efter bildandet av asteroiderna var temperaturen inte tillräckligt hög för att omvandla dem till en kompakt bergstruktur; de behöll den porösa och primitiva karaktären som är typisk för de yttre isplaneterna som finns långt från solen," förklarar Dr Wladimir Neumann, medlem i prof. Trieloffs team. Neumann var ansvarig för datorsimuleringen av  termisk utveckling av de småobjekten. 

Vi ska komma ihåg att alla asteroider i asteroidbältet inte är vattenrika utan detta är en ny klass av asteroider som upptäckts där.

Egenskaperna hos dessa Ceres-liknande objekt och deras närvaro i en relativt smal zon av det yttre av asteroidbältet tyder på att dessa kroppar först bildades i ett kallt område vid kanten av vårt solsystem. Gravitationsstörningar i banorna på stora planeter som Jupiter och Saturnus  så kallat "jätteplanetinstabilitet" - förändrade banan för dessa asteroider så att objekten  tog kurs mot dagens asteroidbälte och genom gravitation en från detta fastna i bana här. 

Men då alla hamnat som jag förstår i samma område bör de tagit kurs dit i en större grupp och samtidigt. 

Resultaten publicerades i tidskriften "Nature Astronomy". Forskare från Frankrike och USA bidrog till forskningen, som finansierades av den tyska forskningsstiftelsen och Klaus Tschira Foundation.

Bild vikipedia på asteroidbältet som finns mellan Mars och Jupiter. Bland dessa tusentals asteroider finns ovanstående klass av asteroider.

Fruset vatten upptäckt på asteroiden Chariklo

 

10199 Chariklo eller som den även kallas1997 CU26 är  en klass av asteroider som kallas kentaurer. Det innebär att dess omloppsbana finns mellan Saturnus och Uranus. Chariklo  är den störst kända kentauren. Dessa asteroider rör sig mellan dessa två planeter och gör intrång i bådas banor.

I oktober 2022 upptäckte James Webb Space Telescope) när Chariklo i sin bana, förmörkade en bakomliggande stjärna. En händelse som kallas en ockultation. Webb vände sig i samma riktning igen i slutet av oktober och tog ytterligare bilder på samma fenomen.

Vid analys av den data som då Webb samlat in  upptäckte r astronomer  tydliga tecken på vattenis på asteroiden. Resultatet kommer nu att vägleda astronomer till bättre förståelse av naturen och beteendet hos små objekt i de yttre av vårt solsystem. Även om Chariklo är en av de största asteroiderna därute är den likväl  för liten och för långt bort från oss för att  Webbteleskopet ska kunna fotografera dess yta direkt.

Istället kan astronomer studera Chariklo genom ockultation, vilket är en indirekt men kraftfull metod för att studera små kroppar som Chariklo. Men laget visste inte om och när en stjärna skulle vara i riktning mot asteroiden. Chariklo då dess bana är instabil och oförutsägbar.  Men när man åter upptäcker att så kommer att ske ska Webb avbryta sitt dåvarande program och riktas dit.  

"Ovan  var det första stjärnockultationsförsöket med Webb", skrev teamet i ett uttalande från NASA publicerat onsdag 25 januari. Mycket hårt arbete gick åt för  att identifiera och förfina förutsägelserna av denna ovanliga händelse.

Det var den 18 oktober 2022 första gången Webb tog bilderna på Chariklo och dess system som även består av två ringar då asteroiden  passerade en bakomliggande stjärna. Med hjälp av Webbs  infraröda kamera (NIRCam) övervakade astronomer stjärnans ljusstyrka under en timme. Datan visade två nedgångar i stjärnans ljusstyrka som förväntat: Asteroidens ringar dolde först stjärnan när förmörkelsen började och ringarna dolde åter stjärnan när den sista av dess ringar avslutade ockultationen.

Asteroiden Chariklo är 250 km i diameter och finns 3.2 miljarder km från oss. Vi vet inte mycket om denna asteroid. Tidigare forskning antydde dock att is av vatten fanns någonstans i Chariklos system.

I den senaste forskningen har det visat sig genom Webbs data att Chariklo och dess två ringar visar ett spektrum bestående av tre absorptionsband av vattenis vilket markerade den första tydliga indikationen av kristallin isstruktur.

Närvaron av kristallin is indikerar sannolikt att Chariklo utsätts för konstant bombardemang av högenergipartiklar, enligt Dean Hines, astronom vid Space Telescope Science Institute i Maryland. "Eftersom högenergipartiklar omvandlar is från kristallina till amorfa tillstånd, indikerar detektering av kristallin is att Chariklo-systemet upplever kontinuerliga mikrokollisioner som antingen exponerar orört material eller utlöser kristalliseringsprocesser", säger Hines till NASA i ett uttalande och tillägger att även om astronomer upptäckte de första tydliga tecknen på kristallin vattenis vet de ännu inte med säkerhet var i asteroiden isen finns.

 Under de kommande månaderna hoppas forskare kunna använda Webbs höga känslighet för att bättre förstå enskilda egenskaper hos Chariklo och dess två ringar, säger Pablo Santos-Sanz, astronom vid Instituto de Astrofísica de Andalucía i Spanien som var en av de som deltog i denna forskning, i ett uttalande.

"Vi hoppas få insikt i varför den här lilla asteroiden har ringar och kanske finns även svagare ringar att upptäcka här", enligt ett uttalande av Santos-Sanz.

Bild vikipedia 10199 Chariklo eller 1997 CU26 centaur (asteroid) vars omloppsbana är mellan Saturnus och Uranus. Det är den störst kända centauren.

Winchcombe-meteoriten visade sig innehålla utomjordiskt vatten

 

Winchcombe-meteoriten, är en sällsynt, kolhaltig meteorit som slog ner på en uppfart i grevskapet  Gloucestershire i England 2021. Winchcombe är en by i detta grevskap. Den har visat sig innehålla utomjordiskt vatten och organiska föreningar som ger insikter om ursprunget till jordens hav.

I En ny studie publicerad i dagarna i Science Advances under ledning av experter från Natural History Museum och University of Glasgow rapporteras historien om denna meteorit och resultaten från de första laboratorieanalyserna av meteoriten vilken (som är ovanligt) hittades och upphämtades enbart några timmar efter nedslaget.

 Denis Vida  postdoktor i physics and astronomy vid Western  Uiversity  var en viktig medarbetare till studien. Genom att kombinera data från fem olika meteornätverk i Storbritannien och tillämpa den unika expertis och programvara som finns tillgänglig studerade Vida Winchcombe-meteoriten och kan  nu bekräfta att den är kolhaltig och är den meteorit med den  bäst observerad bana som hittills varit möjlig.

"Dessa tekniker och tekniker gjorde det möjligt för oss att hitta exakt varifrån detta objekt hade sitt ursprung", säger Vida. – Vi utvecklade en ny metod som gör att vi kan kombinera både professionella och amatörmässiga observationer. Innebärande videoupptagningar av eldklotets infart i atmosfären insamlade av astronomientusiaster, inklusive WesternsGlobal Meteor Network. Den snabba inhämtningen av Winchcombe meteoriten gör att är en av de mest orörda meteoriterna som finns tillgänglig för analys. Det ger forskare en spännande glimt tillbaka genom tidens väv till solsystemets ursprungliga sammansättning för 4.6 miljarder år sedan", säger Ashley King, Future Leader Fellow, UK Research and Innovation vid Natural History Museum och författare på Science Advances.

Winchcombe är en sällsynt CM-kolhaltig kondrit som innehåller cirka två procent kol (i vikt) och är den första meteoriten någonsin av denna typ som hittats i Storbritannien. Genom detaljerad avbildning och kemiska analyser upptäckte teamet att Winchcombe innehåller cirka 11 procent utomjordiskt vatten (i vikt), varav det mesta är låst i mineraler som bildats under kemiska reaktioner mellan vätskor och stenar på den asteroid i de tidigaste stadierna av solsystemet varifrån den brutits loss.

Avgörande var att teamet snabbt kunde mäta förhållandet mellan väteisotoper i vattnet och då fann att det liknade sammansättningen av vatten på jorden. Extrakt från meteoriten innehåller också utomjordiska aminosyror – prebiotiska molekyler något som är grundläggande komponenter för livets uppkomst. Eftersom meteoritens sammansättning till stor del är oförändrad av den markbundna miljön (genom att den hittades snabbt)  indikerar dessa resultat att kolhaltiga asteroider spelade en nyckelroll för att leverera de ingredienser som behövdes för att  bilda hav och liv på den tidiga jorden.

– Kolhaltiga objekt utgör mer än 30 procent av asteroiderna som vi ser susa förbi jorden men bara två procent av meteoritfynden på Jorden. De är så ömtåliga att de flesta helt sönderfaller i atmosfären, säger Vida.

Genom att tillämpa en ny eldbollsmodell visade Vida att det var "ren slump" att denna meteorit aldrig upplevde stora tryck som andra meteoriter vanligtvis utsätts för under sitt inslag i jordens atmosfär.

Snabb upphämtning av Winchcombe-meteoriten möjliggjordes av offentliga rapporter och videofilmer av eldklotet som tagits av 16 kameror som samordnades av UK Fireball Alliance (UKFAll).

Genom att kombinera filmerna med kemisk analys av meteoriten beräknade teamet att Winchcombe meteoriten sprängdes ut ur ytan på en asteroid nära Jupiter och for mot jorden under de senaste miljoner åren. 

Bild på meteoriten från The Natural History Museum, London se länk för mer info därifrån.

Nya bevis på vatten under is på Mars

 

Nya bevis har kommit från ett internationellt forskarlag som tyder på att det kan finnas flytande vatten under Mars södra polaris.

Forskarna under ledning från University of Cambridge, använde laserhöjdmätardata från rymdfarkoster för att avslöja subtila mönster i istäckets höjd. Därefter visade de hur mönster i höjdskillnader i motsvarade datormodellförutsägelser gav de effekter som en vattenmassa under istäcket skulle ge på ytan. Deras resultat överensstämmer med tidigare isgenomträngande radaravläsningar som ursprungligen tolkats som is för att än mer indikera möjligheten till ett existerande flytande vattenområde under isen.

 Det råder dock oenighet bland forskare om tolkningen om man säkert ska antaga  flytande vatten baserat endast på radardata. Vissa anser att radarsignalen inte orsakas av flytande vatten utan av annat (ex berggrund, mineral, tomrum).

Resultatet publicerades i tidskriften Nature Astronomy och ger ett första steg av oberoende bevis för att flytande vatten  existerar under Mars södra polaristäcke. Tidigare data med eller utan radar har gett samma resultat.

Kombinationen av de nya topografiska bevisen, våra datormodellresultat och radardata gör det mycket mer troligt nu att minst ett område med subglacialt flytande vatten finns under Mars is och att Mars fortfarande måste vara geotermiskt aktiv för att vattnet under istäcket ska vara i flytande form, enligt professor Neil Arnold från Cambridges Scott Polar Research Institute, som var den som ledde forskningen.

I likhet med jorden har Mars tjocka isar bestående av vatten vid båda polerna som tillsammans ungefär matchar volymen av Grönlandsisen. Polarisarna på Mars troddes dock tidigare vara bottenfrusna på grund av det kyliga marsklimatet. Detta till skillnad från jordens istäcken, som ligger över vattenfyllda kanaler och stora subglaciala sjöar.

Teamet - som också inkluderade forskare från University of Sheffield, Universityof Nantes, University College, Dublin och Open University - använde en rad tekniker för att undersöka data från NASA: s Mars Global Surveyor-satellit.

Deras analys avslöjade en 10-15 kilometer lång ytböljning (nivåskillnad) bestående av en fördjupning och ett motsvarande upphöjt område, som båda avviker från den omgivande isytan med flera meter. Detta liknar i skala böljningarna över subglaciala sjöar här på jorden.

Europeiska forskningsrådet.

Jag är säker på att resultatet stämmer det finns vatten under isen på Mars liksom på en del månar därute. Men om där finns liv i detta vatten. Jag tvivlar. (min anm.)

Bild från vikipedia, av Hubbleteleskopet.

Kan reflektionerna på Mars ha en annan källa än is och vatten

 

Forskare har åter analyserat den mystiska reflexen  från Mars sydpol och föreslagit en ny potentiell förklaring till denna och den bådar inte gott för de som hoppas finna  vatten på Mars.

Det var  2018 som forskare förstå gången  använde data från Europeiska rymdorganisationens Mars Express-orbiters Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) -instrument för då de observerat en radarsignal som kunde tolkas som bevis på flytande vatten på Mars. Signalen hade en ljus reflektion och fanns vid den marsiska sydpolen i en region som kallas Ultima Scopuli.

 Forskare som nu åter undersöker reflektionen säger att signalen inte kom från  is eller  vatten utan från underliggande geologiska lager av mineraler och frusen koldioxid. I synnerhet visade det sig att tjockleken på dessa lager, snarare än vad de består av, skapar reflektionen. Forskargruppen använde i arbetet radardata från MARSIS tillsammans med datorsimuleringar för undersökningen. Forskarna simulerade lager av is och andra ämnen, som basaltsten som bildats efter tidigare vulkanutbrott på Mars för att se hur dessa material skulle reagera på inkommande ljus.

Eftersom det finns en enorm mängd koldioxid frusen i marsianska sydpolen var planetforskaren och huvudförfattaren till arbetet Dan Lalich (vilket skedde vid Cornell University) säker på riktigheten av att inkludera lager av koldioxidis i databearbetningarna.

Vid tidigare studier hade Lalich  funnit att vissa mineraler kunde frammana en reflektion som denna. Lalich anser att  lager av Mars dammindränkta is kan ge denna reflektion. Hur som helst är flytande vatten eller is av detta nödvändigt för att skapa reflektionen.

Svaret på vad reflektionen är (vatten eller koldioxidis ) får vi veta i framtiden. Båda möjligheterna är öppna.

Forskningen beskrivs i en artikel publicerad 28 september i Nature Astronomy 

Bild flickr.com Kratervattenis på Mars vid Vastitas Borealis, sett av Europeiska rymdorganisationens Mars Express.

Aktuell karta över vattentillgången på Mars upprättad

 

En ny karta har utarbetats över Mars som förändrar hur vi sett på planetens vattenrika förflutna och visar var vi bör landa på Mars i framtiden för en vattenförsörjning.

Kartan visar även mineralfyndigheter över hela planeten och har skapats under det senaste decenniet med hjälp av data från ESA: s Mars Express Observatoire pour la Mineralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité (OMEGA) instrument och NASA: s Mars Reconnaissance Orbiter Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) instrument.

Specifikt visar kartan platser med överflöd av vattenhaltiga mineraler. Dessa mineral är stenar som har förändrats kemiskt av vattens verkan över tid och har vanligtvis omvandlats till leror och salter. På jorden bildas leror när vatten interagerar med stenar med olika förhållanden något som ger upphov till skilda slag av lera. Till exempel bildas lermineraler som smectite och vermikulit när relativt små mängder vatten interagerar med berg och då behåller mestadels samma kemiska element som de ursprungliga vulkaniska bergarterna som de ursprungligen bildats ur. När det gäller smektit och vermikulit är dessa element av järn och magnesium.

När mängden vatten är relativt hög kan stenarna ändras än mer. Vattenlösliga element tenderar att flyta vidare och lämna efter sig aluminiumrik lera som kaolin.

Den stora överraskningen på Mars är att dessa mineraler finns här. För tio år sedan kände planetforskare till runt 1000 områden på Mars med dessa slag av mineraler. Det gjorde dem intressanta som geologiska gåtor. Den nya kartan har dock vänt situationen och avslöjat hundratusentals sådana områden i de äldsta delarna av planeten.

"Detta arbete har nu fastställt att när du studerar de gamla terrängerna i detalj är det konstigt att inte se dessa mineraler", säger John Carter, Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS) och Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), Université Paris-Saclay och Aix Marseille Université, Frankrike. (Motsatsen till vad man tidigare ansåg(min anm.)).

Bild vikipedia som visar En konstnärs bild av hur Mars kan ha sett ut under sin tidiga historia då stora mängder flytande vatten fanns på ytan.

För att upptäcka eventuellt liv på Mars måste man komma djupt ner under ytan.

 

Flytande vatten är en viktig förutsättning  (kanske den absoluta förutsättningen för livsmöjligheter) för att liv ska kunna utvecklas på en planet. Detta beskriver forskare vid universitetet i Bern,  Zürich och National Centre of Competence in Research (NCCR) PlanetS i en ny studie. Man skriver att flytande vatten kan existera i miljarder år på planeter även de som skiljer sig mycket från jorden. Detta ifrågasätter vår för närvarande jordcentrerade idé (att alla planeter som kan ha liv ska vara lika jorden i det mesta) om potentiellt beboeliga planeter.

"En av anledningarna till att vatten är flytande på jorden är jordens atmosfär", förklarar medförfattare Ravit Helled, professor i teoretisk astrofysik vid universitetet i Zürich och medlem i NCCR PlanetS. – Med sin naturliga växthuseffekt fångar atmosfären precis rätt mängd värme för att skapa rätt förutsättningar för hav, floder och regn, säger forskaren.

Jordens atmosfär har dock förändrats genom historien. – När planeten först bildades av kosmisk gas och stoft samlade detta upp i en atmosfär som till största delen bestod av väte och helium – en så kallad uratmosfär, säger Helled. Under sin utveckling förlorade dock jorden denna ursprungliga atmosfär.

Andra, mer massiva planeter än jorden  kan ha kompaktare ursprungliga atmosfärer, som de kan behålla på obestämd tid. "Sådana massiva ursprungliga atmosfärer kan även de ge en växthuseffekt - ungefär som jordens atmosfär av idag gör. Vi ville därför ta reda på om dessa atmosfärer kan bidra till att skapa de nödvändiga förutsättningarna för flytande vatten, säger Helled.

"Vad vi fann är att i många fall förlorades ursprungliga atmosfärer på grund av intensiv strålning från stjärnor (solen i dess närhet)  särskilt på planeter som ligger nära sin stjärna (sol). Men i de fall atmosfären blir kvar kan rätt förutsättningar för flytande vatten uppstå, berättar Marit Mol Lous, doktorand och huvudförfattare till studien. Enligt Mol Lous verksam vid universitetet i Bern och universitetet i Zürich, påtalar hon att "i de fall där tillräcklig geotermisk värme når ytan, är strålningen från en stjärna som solen inte ens nödvändig för förhållandena som råder vid ytan på planeten för att förekomsten av flytande vatten ska finnas."

"Kanske viktigast av allt av våra resultat är att de visar att dessa tillstånd kan bestå under mycket långa tidsperioder - upp till tiotals miljarder år", påpekar forskaren, som också är medlem i NCCR PlanetS.

Därför bör sökandet efter utomjordiskt liv breddas från att söka efter jordlika planeter till alla slag av planeter.

– För många kan det här komma som en överraskning. Astronomer förväntar sig att flytande vatten ska förekomma i regioner runt stjärnor som får precis rätt mängd strålning: inte för mycket, så att vattnet inte avdunstar, och inte för lite, så att det  fryser till is", påtalar medförfattare Christoph Mordasini, professor i teoretisk astrofysik vid universitetet i Bern och medlem av NCCR PlanetS förklarar. Det har ju länge gjorts beräkningar av livszonen runt en sol men vi ska kanske vara öppna för andra teorier också i sökandet efter vatten eller liv (min anm.).

"Men då tillgången på flytande vatten är en sannolik förutsättning för liv och livet förmodligen tog många miljoner år på sig innan det fanns på jorden, kan detta kraftigt utvidga horisonten i sökandet efter främmande livsformer. Baserat på våra resultat kan det till och med finnas på så kallade fritt flytande planeter, planeter som inte kretsar kring en stjärna, säger Mordasini.

Ändå är Mordasini försiktig: "Även om våra resultat är spännande, bör de tas med en nypa salt. För att sådana planeter ska ha flytande vatten under lång tid måste de ha rätt mängd av atmosfär. Vi vet inte hur vanligt det är.

"Och även under rätt förhållanden är det oklart hur troligt det är att livet uppstår i en sådan exotisk potentiell livsmiljö. Det är en fråga för astrobiologer. Men med vårt arbete visade vi att vår jordcentrerade idé om en livsvänlig planet kan vara för enkel, avslutar Mordasini.

Bild flickr.com