Bild i falsk färg av ljusa, dammig vattenis (relativt vita material i den här bilden) exponerad i marsraviner på mitten av latituden. Denna is kan smälta och bilda raviner. Kredit:NASA/JPL/University of Arizona
Genom att analysera förekomsten av exponerad dammig is på Mars med hjälp av data från NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter, ASU planetariska forskare Aditya Khuller och Philip Christensen har hittat den lägsta latituddetekteringen av dammig vattenis på Mars.
Smältningen av denna dammiga vattenis kunde ha lett till bildandet av raviner som har eroderat till sten och is på dessa platser och kan ge platser för överlevande liv att existera på Mars. Resultaten av deras fynd har nyligen publicerats i AGU:s Journal of Geophysical Research :Planeter .
"Vi har vetat att Mars har vattenis ett tag, " sa huvudförfattaren Khuller, som är doktorand vid ASU:s School of Earth and Space Exploration. "Men det är första gången vi har sett det så nära ekvatorn på platser där det kan smälta."
För nästan två decennier sedan, Christensen, en Regents Professor vid ASU, märkte släta avlagringar som såg ut som snösäckar täckta av smuts på klyftade sluttningar. Dessa observationer fick Christensen att föreslå att ravinerna bildades av dammig snösmältning. Denna teori stöddes av datorsimuleringar som visar att snö på Mars bara smälter när det är dammigt.
När Khuller började analysera nya, högupplösta bilder av ravinerna som Christensen hade studerat, han observerade en anmärkningsvärd förändring.
"Det fanns dessa ljustonade avlagringar nu synliga i ravinerna som inte fanns där i Christensens ursprungliga observationer, " sade Khuller. "De ljusa avlagringarna fanns på exakt de platser Christensen hade föreslagit att de skulle vara för nästan 20 år sedan."
Att observera detta, Khuller började utöka sin analys och hittade ännu fler av de platser där de ljustonade avlagringarna var synliga.
För hans iakttagelser, Khuller använde ett geospatialt informationssystem som heter Java Mission-planning and Analysis for Remote Sensing (JMARS), som utvecklades av ASU:s Mars Space Flight Facility. Detta prisbelönta system, som är tillgänglig för allmänheten, tillhandahåller uppdragsplanering och dataanalysverktyg för NASA-forskare, instrumentteammedlemmar och elever i alla åldrar.
Baserat på ljusstyrkan på avlagringarna, Khuller och Christensen bestämde att de måste vara dammig vattenis (som ser ut som hur smutsig snö ser ut på jorden) eftersom det är osannolikt att kortvariga lokaliserade dammavlagringar bara bildas inom de släta avlagringarna. Dessutom, platserna för dessa avlagringar är för varma för att isen ska vara vattenfrost.
(Vänster) Lågupplöst bild som används av Christensen (2003), med en rest av snömanteln (pilen) föreslog att vara den vattenkälla som eroderade dessa raviner. Kredit:NASA/JPL/Malin Space Science Systems. (Höger) Ny högupplöst bild av samma plats cirka 10 år senare, där Khuller och Christensen tror att dammig vattenis exponeras, och eventuellt smälter. Kredit:NASA/JPL/University of Arizona
Denna upptäckt kan hjälpa forskare att begränsa platser på Mars som kan vara värd för liv, eftersom små mängder flytande vatten kan produceras i dessa vattenisavlagringar på sommaren. Och, eftersom de är närmare ekvatorn, platserna är också varmare, så astronauter i framtiden kanske kan komma åt dem lättare – även med bara en spade.
"I årtionden, forskare har letat efter platser på Mars där det kan finnas vatten, ", sa Khuller. "Vi tror att dessa dammiga isavlagringar är de bästa kandidaterna för att leta efter små mängder grunt flytande vatten, och därför potentiellt idealiska platser för alla överlevande liv på Mars."
Khuller och Christensen planerar att utveckla nya datorsimuleringar av hur denna vattenis förändras med tiden, och de kommer att fortsätta att dokumentera fler platser med exponerad is så att framtida Mars-uppdrag potentiellt kan rikta in sig på dem.