Marsissa mahdollisesti suotuisat olosuhteet suolavesiliuosten muodostumiseen

MSL on NASAn Mars-kulkija, joka on tehnyt havaintoja Marsin pinnalla Galen kraaterissa lähellä Marsin päiväntasaajaa jo yli kahden vuoden ajan. Sen kyydissä on Ilmatieteen laitoksen kehittämät Marsin kaasukehän painetta ja kosteutta mittaavat laitteet. Ilmatieteen laitoksen MSL / REMS-mittalaitteen kosteus- ja lämpötilainstrumenttien, sekä SAM- ja DAN-mittalaitteiden havaintojen avulla on voitu osoittaa, että Marsissa olevat perkloraatti-suolat voivat yöaikaan imeä itseensä riittävästi kosteutta muodostaakseen suolavesiliuoksia pintakerroksen ylimmissä osissa, vaikka lämpötila on selvästi alle nollan asteen. REMSin kosteusmittalaite on Ilmatieteen laitoksen kehittämä ja perustuu Vaisala Oyj:n anturikomponentteihin.

Marsissa ei ole aiemmin havaittu nestemäistä vettä

Mars on kuiva planeetta verrattuna Maahan, mutta siellä on havaittu pieniä määriä vettä sekä ilmakehässä että pintakerroksessa, mutta ei nestemäisessä muodossa. Marsin pintalämpötilat vaihtelevat öisin -135 ja -70 °C välillä, ja Marsin päiväntasaajalla ylimmän pintakerroksen lämpötila nousee päivisin plussan puolelle.

Lämpötilan ja alhaiseen kaasukehän paineen perusteella on aikaisemmin arvioitu, ettei nestemäistä vettä voisi esiintyä Marsissa. NASAn Mars Science Laboratoryn (MSL) tekemät havainnot Galen kraaterissa, erityisesti REMS, SAM ja DAN -laitteilla tehdyt mittaukset, yhdistettynä Marsin olosuhteiden ja ympäristön numeerisiin malleihin kuitenkin osoittavat toisin."Marsin ilmakehässä ja marsperässä pintakerroksen alla on muutaman senttimetrin syvyydellä riittävän suuria määriä perkloraattipohjaisia suoloja, jotka pystyvät keräämään vettä ilmakehästä. Tuloksena syntyy ohuita kalvomaisia suolavesiliuos eli taskuja, jotka voivat suolapitoisuutensa vuoksi säilyä yöaikaan nestemäisinä Marsin pintakerroksessa, vaikka vesikalvojen lämpötila on selvästi pakkasen puolella", arvioi Ilmatieteen laitoksen ryhmäpäällikkö Ari-Matti Harri. Päivisin pintakerroksen lämpötilan kohotessa yön aikana kerääntynyt vesi haihtuu kaasukehään. Mahdollisten orgaanisten yhdisteiden olemassaolosta Marsissa nämä tutkimustulokset eivät vielä kuitenkaan voi antaa viitteitä.Perkloraattisuolat ovat yleisiä Marsin pintakerroksessa, ja siksi on todennäköistä, että Galen kraatterin alueella havaitut nestemäisille vesikalvoille suosiolliset olosuhteet ovat vallitsevia muuallakin Marsin pinnalla.

Mars hyvä laboratoriomalli maapallon ilmakehälle

Marsin ja Maan kaasukehät ovat dynamiikaltaan samankaltaisia, koska niiden pyörimisakselin kallistuskulmat ratatasoon nähden (Mars 25o, Maa 23,5o) sekä pyörähdysaika akselinsa ympäri eli siis vuorokauden pituus (Mars 24h 37 min) ovat suurin piirtein samansuuruiset. Marsin kuiva kaasukehä edustaakin yksinkertaistettua laboratoriomallia maapallon ilmakehästä. "Tutkimalla Marsin tarjoamaa yksinkertaistettua dynamiikaltaan maankaltaista kaasukehää voimme oppia jotain sellaista, joka Maassa jää vesistöjen, kasvillisuuden ja suuren kosteuden aiheuttamien efektien vuoksi näkemättä", Ari-Matti Harri tiivistää.

REMS-mittalaitteen mittauselektroniikka ja anturit perustuvat Vaisala Oy:n teknologiaan, jota Ilmatieteen laitos on soveltanut Marsin mittalaitteiden kehityksessä jo 25 vuoden ajan. Vaisalan anturikomponentteihin perustuvia laitteita on lentänyt Saturnuksen kuuhun Titaniin vuonna 2005, Marsiin vuonna 2008, sekä uudelleen Marsiin MSL:n kyydissä vuonna 2012.

Lisätietoja:

Ari-Matti Harri, puh. 050 337 5623, ari-matti.harri@fmi.fiMaria Genzer, puh. 029 539 4724, maria.genzer@fmi.fi

Martin-Torres F.J., Zorzano, M.-P., Valentín-Serrano P., Harri, A.-M., Genzer, M., Kemppinen, O. et al, Transient liquid water and water activity at Gale crater on Mars, Nature Geoscience, 2015, DOI: 10.1038/ngeo2412http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2412.html