Chinas Zhurong Mars Rover findet Hinweise auf Wasser in den Sanddünen des Mars

Ein Selfie, das der Zhurong-Rover neben seinem Landeplatz aufgenommen hat, aufgenommen mit einer drahtlosen Kamera. Bildnachweis: China National Space Administration

Der Rover Zhurong, Teil von Chinas Tianwen-1[{“ attribute=““>Mars mission, has found evidence of liquid water at low Martian latitudes, indicating potentially habitable environments. This discovery, contradicting previous beliefs that water could only exist in solid or gaseous states on Mars, was made by analyzing morphological features and mineral compositions of dunes in the landing area.

The Zhurong rover has found evidence of water on dune surfaces on modern Mars by providing key observational proof of liquid water at low Martian latitudes, according to a study led by Prof. Xiaoguang Qin from the Institute of Geology and Geophysics (IGG) of the Chinese Academy of Sciences (CAS).

The study was published on April 28 in the journal Science Advances.

Researchers from the National Astronomical Observatories of CAS and the Institute of Atmospheric Physics of CAS were also involved in the study.

Water traces on bright sand dunes. (a) Topographic contour map of the environs where the trace is located. The coordinate system is east-north-up (ENU) local Cartesian coordinate and the origin is that of the rover coordinate system. The background Digital Orthophoto Map (DOM) photo was taken by NaTeCam. (b) MSCam bird’s-eye-view photo showing a strip-like trace and a likely water-soaked fragmented soil block. (c) Enlarged photo showing polygonal cracks and bright polygonal ridges. (d) Enlarged photo showing circular region with the strip-like trace as a part. (e) NaTeCam 3D image of an interdune depression between two dark longitudinal dunes. (f) A cross-section of the dune along the profile of the white dash line in (e). Credit: IGGCAS

Previous studies have provided proof of a large amount of liquid water on early Mars, but with the escape of the early Martian atmosphere during the later period, the climate changed dramatically. Very low pressure and water vapor content make it difficult for liquid water to sustainably exist on Mars today. Thus, it has been widely believed that water can only exist there in solid or gaseous forms.

Nonetheless, droplets observed on the Phoenix’s robotic arm prove that salty liquid water can appear in the summer at current high latitudes on Mars. Numerical simulations have also shown that climatic conditions suitable for liquid water can briefly occur in certain areas of Mars today. Until now, though, no evidence has shown the presence of liquid water at low latitudes on Mars.

Now, however, findings from the Zhurong rover fill the gap. The Zhurong rover, which is part of China’s Tianwen-1 Mars exploration mission, successfully landed on Mars on May 15, 2021. The landing site is located at the southern edge of the Utopia Planitia (UP) Plain (109.925 E, 25.066 N), where the northern lowlands unit is located.

Die Forscher verwendeten Daten, die von der Navigations- und Geländekamera (NaTeCam), der Multispektralkamera (MSCam) und dem Mars Surface Composition Detector (MarSCoDe) an Bord des Zhurong-Rover erhalten wurden, um die verschiedenen Oberflächenmerkmale und physikalischen Zusammensetzungen der Sanddünen bei der Landung zu untersuchen Bereich.

Sie fanden einige wichtige morphologische Merkmale auf den Dünenoberflächen, wie Krusten, Risse, Körner, polygonale Grate und eine bandartige Spur. Die Analyse der Spektraldaten ergab, dass die Oberflächendünenschicht reich an hydratisierten Sulfaten, hydratisierter Kieselsäure (insbesondere Opal-CT), dreiwertigen Eisenoxidmineralien (insbesondere Ferrihydrat) und möglicherweise Chloriden ist.

„Laut den von Zhurong und anderen Mars-Rovern gemessenen meteorologischen Daten kamen wir zu dem Schluss, dass diese Dünenoberflächeneigenschaften mit der Beteiligung von flüssiger Sole zusammenhängen, die durch das anschließende Schmelzen von Frost/Schnee gebildet wird, das beim Abkühlen auf die salzhaltigen Dünenoberflächen fällt.“ sagte Professor Chen.

Insbesondere Salze in Sanddünen bewirken, dass Frost/Schnee bei niedrigeren Temperaturen schmilzt und salziges flüssiges Wasser bildet. Wenn die Sole trocknet, fallen hydratisierte Sulfate, Opale, Eisenoxide und andere hydratisierte Mineralien Sandpartikel aus, um Sandaggregate und sogar eine Kruste zu bilden. Dann wird die Schale durch Schrumpfung gerissen. Nachfolgendes Tauwetter/Frost bildet weitere polygonale Grate und eine bandartige Spur auf der Krustenoberfläche.

Das geschätzte Alter der Dünen (ca. 0,4–1,4 Ma) und die Beziehung zwischen den drei Wasserphasen weisen darauf hin, dass der äquatoriale Transport von Wasserdampf aus dem polaren Eisschild während großer Umlenkungsphasen im späten Mars-Amazonas zum Wiederauftreten von führte feuchte Umgebungen in niedrigeren Breiten. Daher wurde ein Szenario für die Wasseraktivität vorgeschlagen, das heißt, die Abkühlung in niedrigen Breiten während der großen Neigungsphasen des Mars führt zu Frost- / Schneeniederschlägen und damit zur Bildung von Krusten und Ansammlungen auf der Oberfläche der salzigen Sanddünen. wodurch die Dünen verfestigt und Spuren hinterlassen werden. Aus der Aktivität von flüssiger Sole.

Die Entdeckung liefert wichtige Beobachtungsbeweise für flüssiges Wasser in niedrigeren Breiten des Mars, wo die Oberflächentemperaturen relativ wärmer und für Leben besser geeignet sind als in höheren Breiten.

„Dies ist wichtig für das Verständnis der Evolutionsgeschichte des Marsklimas, für die Suche nach einer bewohnbaren Umgebung und um wichtige Hinweise für die zukünftige Suche nach Leben zu liefern“, sagte Professor Chen.

Referenz: „Recent Water at Low Latitudes on Mars: Possible Evidence from Dune Surfaces“ von Xiaoguang Qin, Xin Ren, Xu Wang, Jianjun Liu, Haibin Wu, Xingguo Zeng, Yong Sun, Zhaopeng Chen, Shihao Zhang, Yizhong Zhang Wangli Chen, Bin Liu, Dawei Liu, Lin Guo, Kangkang Li, Xiangzhao Zeng, Hai Huang, Qing Zhang, Songzheng Yu, Chunlai Li, Zhengtang Guo, 28. April 2023, Wissenschaft schreitet voran.
DOI: 10.1126/sciadv.add8868