Het gebeurt elke zomer in vochtige lucht: het zout in je zoutstrooier klontert samen terwijl het zout het water uit de lucht naar binnen trekt. De zanderige, zoute grond is daar in het voorjaar vaak bezaaid met vochtige plekken ondanks een gebrek aan sneeuwsmelting en geen kans op regen. Wat werd ontdekt, is dat de zoute gronden in de regio eigenlijk vocht uit de atmosfeer zuigen. Door de Phoenix-lander werden zoute gronden gevonden in het poolgebied van Mars, dus zou hetzelfde kunnen gebeuren op de Rode Planeet, waardoor een zoutpekel ontstaat in de bodem van Mars? En zo ja, wat zijn de implicaties voor de levensvorming daar?
Joseph Levy, een postdoctoraal onderzoeker van de Oregon State University, zei dat er een combinatie van de juiste soorten zouten en voldoende luchtvochtigheid nodig is om het proces te laten werken. Maar die ingrediënten zijn aanwezig op Mars.
"Als je natriumchloride of tafelzout hebt, heb je misschien een dag nodig met een luchtvochtigheid van 75 procent om het te laten werken," voegde hij eraan toe. "Maar als je calciumchloride hebt, zelfs op een koude dag, heb je alleen een luchtvochtigheid van meer dan 35 procent nodig om de reactie te activeren."
De bodems op Antarctica bevatten zout van zeespray en van oude fjorden die de regio overspoelden. Met voldoende luchtvochtigheid zuigen die zoute gronden het water recht uit de lucht en vormen een pekel, zei Levy, die waterdamp blijft verzamelen totdat het gelijk is aan de atmosfeer.
Levy en zijn collega's van de Portland State University en de Ohio State University ontdekten dat de natte bodems die door dit fenomeen werden gecreëerd 3-5 keer meer waterrijk waren dan de omringende bodems - en ze zaten ook vol met organisch materiaal, waaronder microben, die ze zou het potentieel voor leven op Mars kunnen vergroten. Het verhoogde zoutgehalte verlaagt ook de vriestemperatuur van het grondwater, dat vocht uit de lucht blijft trekken wanneer andere natte gebieden in de valleien in de winter beginnen te bevriezen.
Hoewel Mars over het algemeen een lagere luchtvochtigheid heeft dan de meeste plaatsen op aarde, hebben onderzoeken aangetoond dat het voldoende is om de drempels te bereiken die Levy en zijn collega's op Antarctica hebben gedocumenteerd.
Opvallend zijn de parallellen van wat het Mars Phoenix-team vond. De zoute perchloraten die door de Phoenix-lander op Mars worden aangetroffen, trekken ook sterk water aan en vormen een paar tienden van een procent van de samenstelling in alle drie grondmonsters die zijn geanalyseerd door het natte chemielaboratorium van Phoenix. Hoofdonderzoeker van de Phoenix-missie, Peter Smith van de Universiteit van Arizona, Tucson, zei dat de perchloraten vocht uit de lucht van Mars konden trekken.
Een paper over Phoenix waterstudies, geleid door Smith, haalt aanwijzingen aan die een interpretatie ondersteunen dat de bodem in het recente verleden films met vloeibaar water heeft gehad. Het bewijs voor water en potentiële voedingsstoffen "impliceert dat deze regio eerder had kunnen voldoen aan de criteria voor bewoonbaarheid" tijdens delen van voortdurende klimaatcycli.
Bij hogere concentraties kan het worden gecombineerd met water als een pekel die vloeibaar blijft bij oppervlaktetemperaturen op Mars. Sommige microben op aarde gebruiken perchloraat als voedsel en toekomstige menselijke ontdekkingsreizigers op Mars vinden het misschien nuttig als raketbrandstof of voor het genereren van zuurstof.
Levy en zijn team ontdekten de mysterieuze plekken met natte grond op Antarctica en verkenden vervolgens de oorzaken. Door gronduitgravingen en andere onderzoeken hebben ze de mogelijkheid van grondwater, sneeuwsmelting en gletsjerafvoer geëlimineerd. Vervolgens begonnen ze de zoute eigenschappen van de bodem te onderzoeken en ontdekten dat de weerstations van McMurdo Dry Valleys eerder in de lente enkele dagen met hoge luchtvochtigheid hadden gemeld, wat hen leidde tot hun ontdekking van de dampoverdracht.
'Het lijkt een beetje vreemd, maar het werkt echt', zei Levy. “Voor een van onze reizen deed ik een kom met de gedroogde, zoute grond en een pot met water in een afgesloten Tupperware-bakje en liet het op mijn plank staan. Toen ik terugkwam, was het water uit de pot in het zout overgegaan en was er pekel ontstaan.
'Ik wist dat het zou werken', voegde hij er lachend aan toe, 'maar op de een of andere manier verbaasde het me toch dat het zo was.'
De zoute grond is ook aanwezig op de Rode Planeet, wat de aankomende landing van het Mars Science Laboratory deze zomer nog prikkelender maakt.
Bewijs van de zoute aard van de McMurdo Dry Valleys is overal, zei Levy. Zout komt voor in de bodem, langs seizoensstroompjes en zelfs onder gletsjers. Don Juan Pond, het zoutste waterlichaam op aarde, is te vinden in Wright Valley, de vallei grenzend aan het studiegebied met natte plekken.
"De voorwaarden voor het creëren van deze nieuwe waterbron in de permafrost zijn perfect", zei Levy, "maar dit is niet de enige plek waar dit kan of gebeurt. Er is een dor gebied nodig om de zoute grond te creëren, en voldoende vochtigheid om de overdracht te laten werken, maar de rest is slechts natuurkunde en scheikunde. '
De studie van Levy en zijn team is deze week online gepubliceerd in het tijdschrift Geophysical Research Letters.
Bronnen: University of Oregon, vorig artikel over de Phoenix Lander
