Kann flüssiges Wasser auf dem Mars existieren?

Könnte flüssiges Wasser außerhalb einer speziell handwerklichen Umgebung auf dem Mars existieren? Nicht einige Zeit in der fernen Vergangenheit, sondern in den letzten Jahren. Die Marsatmosphäre ist zu dünn, als dass Wasser existieren könnte, oder?

Wenn das Wasser mit Salzen oder anderen Mineralien gemischt würde, könnte sein Sublimationspunkt möglicherweise so verändert sein, dass es existiert? Der Mars kann an Sommertagen bis zu 20 Grad Celsius am Äquator warm werden. Vielleicht bekommen wir in bestimmten Gebieten und Zeiträumen eine Art flüssiges Wasser?

Entschuldigen Sie den spekulativen Charakter dieser Frage, aber nachdem die NASA über die Möglichkeit von flüssigem Wasser gesprochen hatte, fragte ich mich, ob dies möglich war.

Flüssiges Wasser kann im Prinzip an vielen Orten auf dem heutigen Mars existieren, aber es gibt einige interessante Wendungen in der Geschichte.

1. In geringer Höhe ist der atmosphärische Druck hoch genug. Der Tripelpunktdruck von H2O beträgt 611 Pascal, was etwa der mittleren Höhe entspricht. In niedrigen Lagen wie dem nördlichen Tiefland überschreitet der atmosphärische Druck den Tripelpunktdruck, sodass die flüssige Phase von H2O möglich wird.

2. Es wird eine wesentliche "Sublimationskühlung" oder Verdunstungskühlung geben. Wenn der Partialdruck von H2O fast so hoch ist wie der Gesamtdruck, entweicht Dampf schnell in die Atmosphäre, was viel Energie verbraucht. Wenn Sie einen Eiswürfel am Äquator des Mars platzieren, schmilzt dieser nicht, da die Sublimationskühlung auch mittags größer ist als die einfallende Sonnenenergie.

3. Wenn dieser Eiswürfel jedoch mit einer dünnen Staubschicht bedeckt ist oder Staub enthält, der sich beim Sublimieren des Eises oben ansammelt, wird der Dampfverlust verringert. Unter diesen Umständen kann Eis schmelzen und flüssiges Wasser bilden.

4. Damit bleibt die Frage, wie der Eiswürfel anfangs dorthin gekommen wäre. Ich nenne es das "Quellproblem". Orte auf dem Mars, die heiß werden, haben bereits ihr gesamtes Eis verloren, und Orte auf dem Mars, die Eis haben, werden nicht warm genug. Es ist also schwierig, flüssiges Wasser auf den Mars zu bringen, aber es ist im Prinzip möglich.

5. Mit Salzen, die den Schmelzpunkt senken, wird alles viel einfacher, obwohl Eis / Frost und Salz benötigt werden. Wenn Wasser mit Salz verdunstet, steigt die Salzkonzentration an, so dass die Lösung in Richtung des eutektischen Punktes getrieben wird, wo die Unterdrückung des Schmelzpunkts am stärksten ist.

Hätten Sie vor ein paar Monaten gefragt, wäre die Antwort "wahrscheinlich ja", jetzt ist es mehr "vielleicht".

Reines Wasser konnte in der Marsumgebung nicht existieren. Der Druck ist zu niedrig, so dass sich das Wasser in Wasserdampf verwandeln würde.

Ja, wenn Sie hyperkonzentrierte Sole produzieren, kann diese in einigen Marsumgebungen eine Weile in flüssiger Form bleiben. Es wurde gezeigt, dass Lösungen von Perchloraten das Einfrieren von Flüssigkeiten verhindern, selbst wenn die Bedingungen so kalt wie minus 70 Grad Celsius sind. Es wurde angenommen, dass dies die Ursache für wiederkehrende Hanglinien ist (dh Linien, die wiederholt an Hängen um den Äquator auftreten). Das tatsächliche Modell, wie Wasser (oder Sole) dorthin gelangen kann, war eine Herausforderung.

Weitere Modellierungen in diesem Jahr legen nahe, dass die Merkmale "körnige Strömungen" zu sein scheinen, dh Sand, nicht Wasser. Sie existieren nicht an flachen Hängen. Das Wasser fließt an jedem Hang bergab, aber Sand braucht einen steilen Hang, um zu fließen. Da die Linien nur an steileren Hängen erscheinen, sehen sie eher wie Sandflüsse aus, nicht wie Wasser.

Es handelt sich jedoch um Wasser, da an Hängen mit den Leitungen hydratisierte Salze nachgewiesen wurden. Es gibt keinen eindeutigen Mechanismus, der dazu führt, dass Sand an einigen Hängen und nicht an anderen abrutscht.

Es ist nicht nur die Temperatur, die Probleme für flüssiges Wasser verursacht, sondern auch der atmosphärische Druck.

Auf der Erde kocht Wasser bei ~ 96 ° C, weil der atmosphärische Druck etwa 1 bar beträgt. Wenn Sie den Druck senken, geht auch der Siedepunkt für Wasser verloren.

Auf dem Mars reicht der atmosphärische Druck von 30 Pa am Olympus mon (höchster Berg) bis 1,155 Pa in den Tiefen von Hellas Planitia.

Wenn Sie sich diese Tabelle für den Dampfdruck ansehen, werden Sie feststellen, dass 1,155 Pa (0,001155 kPa) nicht genug Druck für flüssiges Wasser ist, wenn das Eis auf dem Mars schmilzt. Es würde sich sofort in Gas verwandeln.

Außerdem könnte man sich das ansehen Dreifachpunkt des Wassers und die Tabelle an dieser Stelle ansehen und sehen, wann Wasser fest, flüssig oder gasförmig sein wird.