Global karta över Mars med överlagd topografi som indikerar områden med betydande säsongsvariationer i vätehalt under norra våren (överst) och hösten (nederst). Grön (röd) representerar ökning (minskning) av vätehalten. Områdena markerade med orange är Hellas Planitia på södra halvklotet, och Utopia Rupes på norra halvklotet. Dessa är de enda utvidgade regionerna som genomgår en betydande variation under hela marsåret. Kredit:G. Martínez.
Ett internationellt team av forskare har använt säsongsvariationer för att identifiera sannolika avlagringar av vattenis under ytan i de tempererade områdena på Mars där det skulle vara lättast för framtida mänskliga upptäcktsresande att överleva. Resultaten presenteras denna vecka av Dr Germán Martínez vid European Planetary Science Conference (EPSC) 2021.
Med hjälp av data från NASA:s Mars Odyssey, som har tillbringat nästan 20 år i bana runt den röda planeten, Martínez och hans kollegor har identifierat två områden av särskilt intresse:Hellas Planitia och Utopia Rupes, på södra respektive norra halvklotet. Säsongsvariationer i nivåer av väte som upptäcks tyder på att betydande mängder vattenis kan hittas i en meter eller så under ytan i dessa regioner.
Martinez, från Lunar and Planetary Institute, säger att "data från Mars Odysseys neutronspektrometer visade tecken på väte under ytan Mars från mitten till ekvatoriska breddgrader, men vi hade fortfarande utmaningen att ta reda på om detta är i form av vattenis, som lätt kan användas som en resurs, eller inlåst i mineralsalter eller i jordkorn och mineraler. Det är här säsongsvariationen ger en viktig ledtråd. Eftersom de kallaste marktemperaturerna inträffar samtidigt som den största observerade ökningen av vätehalten, det tyder på att vattenis bildas i den grunda underytan av dessa regioner under hösten och vintern, och sedan sublimeras till gas under den varma årstiden på varje halvklot."
Vattenis i den grunda underytan har hittats i riklig tillgång vid polerna. Dock, de kyliga temperaturerna och det begränsade solljuset gör polarområdena till en fientlig miljö för mänsklig utforskning. Områdena från ekvatoriska till medelstora breddgrader är mycket mer gästvänliga för både människor och robotar, men hittills har endast djupare reservoarer av vattenis upptäckts, och dessa är svåra att nå.
För att överleva på Mars, astronauter skulle behöva förlita sig på resurser som redan finns tillgängliga på plats, eftersom det inte är ett alternativ att skicka regelbundna förnödenheter över de 55 miljoner kilometerna mellan jorden och Mars på deras närmaste punkt. Eftersom flytande vatten inte är tillgängligt i den kalla och torra marsmiljön, is är en livsviktig resurs. Vatten kommer inte bara att vara avgörande för livsuppehållandet av upptäcktsresande, eller tillväxten av växter och mat, men kan också brytas ner till syre och väte för användning som raketbränsle.
Två andra regioner är rika på väte:Tharsis Montes och Medusae Fossae-formationen. Dock, dessa uppvisar inga årstidsvariationer och verkar vara de mindre tillgängliga formerna av vatten.
"Definitivt, dessa regioner är också intressanta för framtida uppdrag, " tillade Martínez. "Vad vi planerar att göra nu för dem eller Hellas Planitia och Utopia Rupes, är att studera deras mineralogi med andra instrument i hopp om att upptäcka bergarter som förändrats av vatten. Sådana områden skulle vara idealiska kandidater för robotuppdrag, inklusive returprov, eftersom ingredienserna till raketbränsle skulle finnas tillgängliga där också."
