Två forskarlag, med hjälp av data från Europeiska rymdorganisationens Mars Express orbiter, har nyligen publicerat resultat som tyder på att det man trodde var sjöar under ytan på Mars kanske inte alls är sjöar.

Under 2018, forskare som arbetar med data från Mars Express orbiter tillkännagav en överraskande upptäckt:Signaler från ett radarinstrument som reflekterades från den röda planetens sydpol tycktes avslöja en flytande sjö under ytan. Flera fler sådana reflektioner har aviserats sedan dess.

I en ny artikel publicerad i American Geophysical Union's Geofysiska forskningsbrev , huvudförfattare och doktorand Aditya Khuller från Arizona State University's School of Earth and Space Exploration med Jeffrey Plaut från NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL), beskriv att hitta dussintals liknande radarreflektioner runt sydpolen efter att ha analyserat en bredare uppsättning Mars Express-data. Men många befinner sig i områden som borde vara för kalla för att vattnet ska förbli flytande.

Frågan om signalerna är flytande vatten eller inte övervägs också av ett team av forskare under ledning av ASU School of Earth and Space Exploration postdoktorn Carver Bierson. Deras forskning publicerades också nyligen i AGU's Geofysiska forskningsbrev och fastställde att dessa ljusa reflektioner kan orsakas av leror under ytan, metallhaltiga mineraler eller salthaltig is.

Mars Express är den näst längsta överlevande kontinuerligt aktiva rymdfarkosten i omloppsbana runt en annan planet än jorden, bakom endast NASA:s fortfarande aktiva Mars Odyssey 2001. När Mars Express kretsar runt Mars, det fortsätter att tillhandahålla viktiga data om den röda planetens underyta, yta och atmosfär.

Ombord på denna rymdfarkost finns ett instrument som kallas Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding, eller MARSIS för kort. Detta instrument använder ett radarekolod för att bedöma sammansättningen av Mars under ytan.

MARSIS har samlat in data kring Mars sedan 2004, inklusive sydpolen, gör det möjligt för forskare att bygga en tredimensionell bild av den södra polarregionen. "Vi ville titta under sydpolarisen och karakterisera den gamla terrängen som ligger under med hjälp av MARSIS-data, sa Khuller.

I andra nya studier som använder MARSIS-data, Forskare har hittat områden där reflektionerna under ytan är ljusare än ytans, vilket inte är vad forskarna förväntar sig.

"Vanligtvis, radarvågor förlorar energi när de färdas genom ett material, så reflektioner från djupare ner bör vara mindre ljusa än de från ytan, sade Khuller, som samtidigt är på praktik på JPL under Plauts ledning. "Även om det finns några möjliga orsaker till ovanligt ljusa reflektioner under ytan, dessa två studier drog slutsatsen att en flytande vattenkomponent var orsaken till dessa ljusa reflektioner, eftersom flytande vatten verkar ljust för radar."

Fryst tidskapsel

Radarsignalerna som ursprungligen tolkades som flytande vatten hittades i en region på Mars som kallas South Polar Layered Deposits, uppkallad efter de omväxlande lagren av vattenis, torris (frusen koldioxid) och damm som har lagt sig där under miljontals år. Dessa lager tros hålla ett register över hur lutningen i Mars axel har skiftat över tiden, precis som förändringar i jordens lutning har skapat istider och varmare perioder genom hela vår planets historia. När Mars hade en lägre axiell lutning, snöfall och lager av damm samlades i regionen och bildade så småningom den tjocka inlandsisen som finns där idag.

Områdena som ursprungligen antogs innehålla flytande vatten sträcker sig över 10 till 20 kilometer (6 till 12 miles) i en relativt liten region av Martian South Polar Layered Deposits. Khuller och Plaut utökade sökandet efter liknande starka radiosignaler till 44, 000 mätningar spridda över 15 år av MARSIS-data över hela Marss sydpolarregion.

Oväntade 'sjöar':En lerig bild?

Den nya, utökad studie från Khuller och Plaut avslöjade dussintals ytterligare ljusa radarreflektioner över ett mycket större område av område och djup än någonsin tidigare. På några ställen, de var mindre än en mil från ytan, där temperaturen beräknas vara minus 81 grader Fahrenheit (minus 63 grader Celsius) - så kallt att vattnet skulle frysa, även om det innehöll salta mineraler som kallas perklorater, som kan sänka vattnets fryspunkt.

"Vi är inte säkra på om dessa signaler är flytande vatten eller inte, men de verkar vara mycket mer utbredda än vad den ursprungliga tidningen fann, " sa medförfattaren Plaut, som också är huvudutredare för orbiterns MARSIS-instrument. "Antingan flytande vatten är vanligt under Mars sydpol, eller så tyder dessa signaler på något annat."

Dessutom noterade Khuller en artikel från 2019 där forskare beräknade värmen som behövs för att smälta is under ytan i denna region, fann att endast nyligen genomförd vulkanism under ytan kunde förklara den potentiella närvaron av flytande vatten under sydpolen.

"De fann att det skulle ta dubbelt så mycket som det uppskattade geotermiska värmeflödet från Mars för att hålla detta vatten flytande, " Khuller sa. "Ett möjligt sätt att få denna mängd värme är genom vulkanism. Dock, vi har inte riktigt sett några starka bevis för den senaste tidens vulkanism på sydpolen, så det verkar osannolikt att vulkanisk aktivitet skulle tillåta flytande vatten under ytan att finnas i hela denna region."

Khuller och Plauts nästa steg i denna forskningslinje är att undersöka deras upptäckt av en andra, djupare lager under delar av Mars sydpol, som forskare tror representerar en äldre nedgrävd terräng som kallas Dorsa Argentea-formationen. Det tros ha modifierats av gamla glaciärer som en gång fanns över hela regionen, och de har för avsikt att försöka bestämma dess sammansättning och ålder mer exakt.