น้ำบนดาวอังคาร

น้ำบนดาวอังคารในปัจจุบันมีอยู่แทบทั้งหมดเป็นน้ำแข็ง แม้ยังมีไอน้ำปริมาณเล็กน้อยในบรรยากาศด้วย และบางครั้งเป็นน้ำเกลือ (brine) รูปของเหลวปริมาตรต่ำในดินดาวอังคารตื้น ๆ ที่เดียวที่เห็นน้ำแข็งน้ำ (water ice) ได้จากพื้นผิว คือ ที่พืดน้ำแข็งขั้วดาวเหนือ ยังมีน้ำแข็งน้ำปริมาณมากอยู่ใต้พืดน้ำแข็งคาร์บอนไดออกไซด์ถาวรที่ขั้วใต้ของดาวอังคาร และใต้ดินตื้น ๆ ที่ละติจูดอบอุ่นกว่า มีการระบุน้ำแข็งกว่า 5 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตรที่หรือใกล้พื้นผิวของดาวอังคารสมัยใหม่ เพียงพอที่จะปกคลุมดาวเคราะห์ทั้งดวงที่ความลึก 35 เมตร และอาจมีน้ำแข็งปริมาณมากกว่านี้ถูกกักอยู่ใต้ดินชั้นลึก

น้ำในรูปของเหลวอาจเกิดขึ้นชั่วคราวบ้างบนพื้นผิวดาวอังคารปัจจุบัน แต่เฉพาะในบางภาวะ ไม่มีแหล่งน้ำในรูปของเหลวขนาดใหญ่ถาวรเพราะความดันบรรยากาศที่พื้นผิวโดยเฉลี่ยมีเพียง 600 ปาสกาล (0.087 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) หรือประมาณ 0.6% ของความดันระดับน้ำทะเลโดยเฉลี่ยของโลก และอุณหภูมิเฉลี่ยของดาวต่ำเกินไปมาก (210 K, −63 °C) ทำให้น้ำระเหิดหรือเยือกแข็งอย่างรวดเร็ว ก่อนประมาณ 3.8 พันล้านปีก่อน ดาวอังคารอาจมีบรรยากาศหนาแน่นและมีอุณหภูมิพื้นผิวสูงกว่านี้ ทำให้มีน้ำในรูปของเหลวบนพื้นผิวปริมาณมาก เป็นไปได้ว่ามีมหาสมุทรขนาดใหญ่ซึ่งอาจปกคลุมหนึ่งในสามของดาว ยังพบว่าน้ำไหลอยู่ใต้พื้นผิวเป็นระยะสั้น ๆ หลายช่วงในประวัติศาสตร์สมัยหลัง ๆ ของดาวอังคาร วันที่ 9 ธันวาคม 2556 นาซารายงานว่า อาศัยหลักฐานจากโรเวอร์ คิวริออสซิตี ที่กำลังศึกษาอีโอลิสปาลัส (Aeolis Palus) แอ่งเกลมีทะเลสาบน้ำจืดโบราณซึ่งสามารถเป็นสิ่งแวดล้อมที่จุลินทรีย์อาศัยอยู่ได้

หลักฐานหลายสายชี้ว่ามีน้ำจำนวนมากบนดาวอังคารและมีบทบาทสำคัญในประวัติศาสตร์ธรณีวิทยาของดาว ปริมาณน้ำบนดาวอังคารในปัจจุบันประเมินได้จากภาพถ่ายยานอวกาศ เทคนิคการรับรู้ระยะไกล (การวัดสเปกโตรสโคบ เรดาร์ ฯลฯ) และการสืบค้นพื้นผิวจากส่วนลงจอดและโรเวอร์ หลักฐานน้ำในอดีตทางธรณีวิทยามีทั้งช่องระบายขนาดมหึมาที่เกิดจากการกัดเซาะของน้ำท่วม เครือข่ายหุบแม่น้ำโบราณ ดินดอนสามเหลี่ยมและก้นทะเลสาบ และการตรวจจับหินและแร่ธาตุบนพื้นผิวซึ่งก่อขึ้นได้เฉพาะในน้ำในรูปของเหลว ลักษณะธรณีสัณฐานจำนวนมากเสนอว่ามีน้ำแข็งพื้นดิน (ชั้นดินเยือกแข็งคงตัว) และการเคลื่อนไหวของน้ำแข็งในธารน้ำแข็ง ทั้งในอดีตอันใกล้และปัจจุบัน ร่องธาร (gully) และที่ลาดเอียงเส้นตรง (slope lineae) ตามหน้าผาและผนังแอ่งแนะว่าน้ำที่กำลังไหลยังก่อรูปทรงพื้นผิวของดาวอังคาร แม้ว่ามีขนาดน้อยกว่าในอดีตโบราณมาก

แม้ว่าพื้นผิวดาวอังคารเปียกเป็นบางช่วงและจุลินทรีย์อาจอาศัยอยู่ได้เมื่อหลายพันล้านปีก่อน แต่สิ่งแวดล้อมปัจจุบันที่พื้นผิวแห้งและอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง เป็นไปได้ว่าเป็นอุปสรรคที่ไม่อาจเอาชนะสำหรับสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้ ดาวอังคารไม่มีบรรยากาศหนา ชั้นโอโซนและสนามแม่เหล็ก ทำให้รังสีดวงอาทิตย์และรังสีคอสมิกถึงพื้นผิวได้โดยตรง ฤทธิ์ทำลายของรังสีไอออนต่อโครงสร้างเซลล์เป็นปัจจัยจำกัดสำคัญอีกปัจจัยหนึ่งต่อการรอดชีวิตบนพื้นผิว ฉะนั้น ที่ตั้งที่มีโอกาสดีที่สุดในการค้นพบสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารอาจเป็นในสิ่งแวดล้อมใต้พื้นผิว วันที่ 22 พฤศจิกายน 2016 นาซารายงานการค้นพบน้ำแข็งใต้ดินปริมาณมากบนดาวอังคาร ซึ่งมีปริมาตรเทียบเท่ากับปริมาตรน้ำในทะเลสาบสุพีเรีย ในเดือนกรกฎาคม 2018 นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีรายงานการค้นพบทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งบนดาวอังคาร อยู่ใต้พืดน้ำแข็งขั้วดาวใต้ และขยายไปด้านข้างประมาณ 20 กิโลเมตร เป็นแหล่งน้ำเสถียรแห่งแรกบนดาว

การเข้าใจน้ำบนดาวอังคารสำคัญต่อการประเมินศักยภาพของดาวในการรองรับสิ่งมีชีวิตและให้ทรัพยากรที่ใช้ได้สำหรับการสำรวจของมนุษย์ในอนาคต ด้วยเหตุนี้ "ตามน้ำ" จึงเป็นแก่นวิทยาศาสตร์ของโครงการสำรวจดาวอังคารของนาซาในทศวรรษแรกของคริสต์ศตวรรษที่ 21 การค้นพบโดย 2001 มาร์สโอดิสซีย์ (2001 Mars Odyssey) มาร์สเอ็กซ์พลอเรชันโรเวอร์ส (Mars Exploration Rovers) มาร์รีคอนนิเซินออร์บิเตอร์ (Mars Reconnaissance Orbiter) และมาร์สฟีนิกซ์แลนเดอร์ (Mars Phoenix Lander) มีส่วนสำคัญในการตอบคำถามสำคัญเกี่ยวกับปริมาณและการกระจายของน้ำบนดาวอังคาร ส่วนโคจรมาร์สเอ็กซ์เพรส (Mars Express) ขององค์การอวกาศยุโรปยังให้ข้อมูลที่สำคัญในภารกิจนี้ มาร์สโอดิสซีย์ มาร์สเอ็กซ์เพรส โรเวอร์ออพพอร์ทูนิตี (Opportunity) มาร์รีคอนนิเซินออร์บิเตอร์ และโรเวอร์ คิวริออสซิตี (Curiosity) ยังส่งข้อมูลกลับจากดาวอังคาร และยังมีการค้นพบอยู่เรื่อย ๆ

อ้างอิง

1. Jakosky, B.M.; Haberle, R.M. (1992). "The Seasonal Behavior of Water on Mars". ใน Kieffer, H.H.; และคณะ (บ.ก.). Mars. Tucson, AZ: University of Arizona Press. pp. 969–1016.
2. Ojha, L.; Wilhelm, M. B.; Murchie, S. L.; McEwen, A. S.; Wray, J. J.; Hanley, J.; Massé, M.; Chojnacki, M. (2015). "Spectral evidence for hydrated salts in recurring slope lineae on Mars". Nature Geoscience. doi:10.1038/ngeo2546.
3. Carr, M.H. (1996). Water on Mars. New York: Oxford University Press. p. 197.
4. Bibring, J.-P.; Langevin, Yves; Poulet, François; Gendrin, Aline; Gondet, Brigitte; Berthé, Michel; Soufflot, Alain; Drossart, Pierre; Combes, Michel; Bellucci, Giancarlo; Moroz, Vassili; Mangold, Nicolas; Schmitt, Bernard; Omega Team, the; Erard, S.; Forni, O.; Manaud, N.; Poulleau, G.; Encrenaz, T.; Fouchet, T.; Melchiorri, R.; Altieri, F.; Formisano, V.; Bonello, G.; Fonti, S.; Capaccioni, F.; Cerroni, P.; Coradini, A.; Kottsov, V.; และคณะ (2004). "Perennial Water Ice Identified in the South Polar Cap of Mars". Nature. 428 (6983): 627–630. Bibcode:2004Natur.428..627B. doi:10.1038/nature02461. PMID 15024393.
5. "Water at Martian south pole". European Space Agency (ESA). March 17, 2004.
6. "Mars Odyssey: Newsroom". Mars.jpl.nasa.gov. May 28, 2002.
7. Feldman, W.C.; และคณะ (2004). "Global Distribution of Near-Surface Hydrogen on Mars". J. Geophysical Research. 109. Bibcode:2004JGRE..10909006F. doi:10.1029/2003JE002160.
8. อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ ChristensenIceBudget
9. Carr, 2006, p. 173.
10. Hecht, M.H. (2002). "Metastability of Liquid Water on Mars". Icarus. 156 (2): 373–386. Bibcode:2002Icar..156..373H. doi:10.1006/icar.2001.6794.
11. Webster, Guy; Brown, Dwayne (December 10, 2013). "NASA Mars Spacecraft Reveals a More Dynamic Red Planet". NASA.
12. "Liquid Water From Ice and Salt on Mars". Geophysical Research Letters. NASA Astrobiology. July 3, 2014. สืบค้นเมื่อ August 13, 2014.
13. Pollack, J.B. (1979). "Climatic Change on the Terrestrial Planets". Icarus. 37 (3): 479–553. Bibcode:1979Icar...37..479P. doi:10.1016/0019-1035(79)90012-5.
14. Pollack, J.B.; Kasting, J.F.; Richardson, S.M.; Poliakoff, K. (1987). "The Case for a Wet, Warm Climate on Early Mars". Icarus. 71 (2): 203–224. Bibcode:1987Icar...71..203P. doi:10.1016/0019-1035(87)90147-3.
15. "releases/2015/03/150305140447". sciencedaily.com. สืบค้นเมื่อ May 25, 2015.
16. "Nasa finds evidence of a vast ancient ocean on Mars". msn.com. สืบค้นเมื่อ May 25, 2015.
17. Villanueva, G.; Mumma, M.; Novak, R.; Käufl, H.; Hartogh, P.; Encrenaz, T.; Tokunaga, A.; Khayat, A.; Smith, M. (2015). "Strong water isotopic anomalies in the martian atmosphere: Probing current and ancient reservoirs". Science. doi:10.1126/science.aaa3630.
18. Baker, V.R.; Strom, R.G.; Gulick, V.C.; Kargel, J.S.; Komatsu, G.; Kale, V.S. (1991). "Ancient oceans, ice sheets and the hydrological cycle on Mars". Nature. 352 (6348): 589–594. Bibcode:1991Natur.352..589B. doi:10.1038/352589a0.
19. "Science@NASA, The Case of the Missing Mars Water". สืบค้นเมื่อ March 7, 2009.
20. Parker, T.J.; Saunders, R.S.; Schneeberger, D.M. (1989). "Transitional Morphology in West Deuteronilus Mensae, Mars: Implications for Modification of the Lowland/Upland Boundary". Icarus. 82: 111–145. Bibcode:1989Icar...82..111P. doi:10.1016/0019-1035(89)90027-4.
21. Dohm, J.M.; Baker, Victor R.; Boynton, William V.; Fairén, Alberto G.; Ferris, Justin C.; Finch, Michael; Furfaro, Roberto; Hare, Trent M.; Janes, Daniel M.; Kargel, Jeffrey S.; Karunatillake, Suniti; Keller, John; Kerry, Kris; Kim, Kyeong J.; Komatsu, Goro; Mahaney, William C.; Schulze-Makuch, Dirk; Marinangeli, Lucia; Ori, Gian G.; Ruiz, Javier; Wheelock, Shawn J. (2009). "GRS Evidence and the Possibility of Paleooceans on Mars". Planetary and Space Science. 57 (5–6): 664–684. Bibcode:2009P&SS...57..664D. doi:10.1016/j.pss.2008.10.008.
22. "PSRD: Ancient Floodwaters and Seas on Mars". Psrd.hawaii.edu. July 16, 2003.
23. "Gamma-Ray Evidence Suggests Ancient Mars Had Oceans". SpaceRef. November 17, 2008.
24. Clifford, S.M.; Parker, T.J. (2001). "The Evolution of the Martian Hydrosphere: Implications for the Fate of a Primordial Ocean and the Current State of the Northern Plains". Icarus. 154: 40–79. Bibcode:2001Icar..154...40C. doi:10.1006/icar.2001.6671.
25. อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ ReferenceA
26. "Ancient ocean may have covered third of Mars". Sciencedaily.com. June 14, 2010.
27. Carr, 2006, pp 144–147.
28. Fassett, C. I.; Dickson, James L.; Head, James W.; Levy, Joseph S.; Marchant, David R. (2010). "Supraglacial and Proglacial Valleys on Amazonian Mars". Icarus. 208 (1): 86–100. Bibcode:2010Icar..208...86F. doi:10.1016/j.icarus.2010.02.021.
29. "Flashback: Water on Mars Announced 10 Years Ago". SPACE.com. June 22, 2000.
30. Chang, Kenneth (December 9, 2013). "On Mars, an Ancient Lake and Perhaps Life". New York Times.
31. Various (December 9, 2013). "Science – Special Collection – Curiosity Rover on Mars". Science.
32. Parker, T.; Clifford, S. M.; Banerdt, W. B. (2000). "Argyre Planitia and the Mars Global Hydrologic Cycle" (PDF). Lunar and Planetary Science. XXXI: 2033. Bibcode:2000LPI....31.2033P.
33. Heisinger, H.; Head, J. (2002). "Topography and morphology of the Argyre basin, Mars: implications for its geologic and hydrologic history". Planet. Space Sci. 50 (10–11): 939–981. Bibcode:2002P&SS...50..939H. doi:10.1016/S0032-0633(02)00054-5.
34. Soderblom, L.A. (1992). Kieffer, H.H.; และคณะ (บ.ก.). "The Composition and Mineralogy of the Martian Surface from Spectroscopic Observations: 0.3μm to 50 μm. In Mars". Tucson, AZ: University of Arizona Press: 557–593. ISBN 0-8165-1257-4. Cite journal requires |journal= (help)
35. Glotch, T.; Christensen, P. (2005). "Geologic and mineralogical mapping of Aram Chaos: Evidence for water-rich history". J. Geophys. Res. 110: E09006. Bibcode:2005JGRE..110.9006G. doi:10.1029/2004JE002389.
36. Holt, J. W.; Safaeinili, A.; Plaut, J. J.; Young, D. A.; Head, J. W.; Phillips, R. J.; Campbell, B. A.; Carter, L. M.; Gim, Y.; Seu, R.; Team, Sharad (2008). "Radar Sounding Evidence for Ice within Lobate Debris Aprons near Hellas Basin, Mid-Southern Latitudes of Mars" (PDF). Lunar and Planetary Science. XXXIX: 2441. Bibcode:2008LPI....39.2441H.
37. Amos, Jonathan (June 10, 2013). "Old Opportunity Mars rover makes rock discovery". NASA. BBC News.
38. "Mars Rover Opportunity Examines Clay Clues in Rock". Jet Propulsion Laboratory, NASA. May 17, 2013.
39. "Regional, Not Global, Processes Led to Huge Martian Floods". Planetary Science Institute. SpaceRef. 11 September 2015. สืบค้นเมื่อ 2015-09-12.
40. Harrison, K; Grimm, R. (2005). "Groundwater-controlled valley networks and the decline of surface runoff on early Mars". Journal of Geophysical Research. 110: E12S16. Bibcode:2005JGRE..11012S16H. doi:10.1029/2005JE002455.
41. Howard, A.; Moore, Jeffrey M.; Irwin, Rossman P. (2005). "An intense terminal epoch of widespread fluvial activity on early Mars: 1. Valley network incision and associated deposits". Journal of Geophysical Research. 110: E12S14. Bibcode:2005JGRE..11012S14H. doi:10.1029/2005JE002459.
42. อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ Irwin III 2005
43. Fassett, C.; Head, III (2008). "Valley network-fed, open-basin lakes on Mars: Distribution and implications for Noachian surface and subsurface hydrology". Icarus. 198: 37–56. Bibcode:2008Icar..198...37F. doi:10.1016/j.icarus.2008.06.016.
44. Moore, J.; Wilhelms, D. (2001). "Hellas as a possible site of ancient ice-covered lakes on Mars" (PDF). Icarus. 154 (2): 258–276. Bibcode:2001Icar..154..258M. doi:10.1006/icar.2001.6736.
45. Weitz, C.; Parker, T. (2000). "New evidence that the Valles Marineris interior deposits formed in standing bodies of water" (PDF). Lunar and Planetary Science. XXXI: 1693. Bibcode:2000LPI....31.1693W.
46. "New Signs That Ancient Mars Was Wet". Space.com. October 28, 2008.
47. Squyres, S.W.; และคณะ (1992). "Ice in the Martian Regolith". ใน Kieffer, H.H. (บ.ก.). Mars. Tucson, AZ: University of Arizona Press. pp. 523–554. ISBN 0-8165-1257-4.
48. Head, J. W.; Neukum, G.; Jaumann, R.; Hiesinger, H.; Hauber, E.; Carr, M.; Masson, P.; Foing, B.; Hoffmann, H.; Kreslavsky, M.; Werner, S.; Milkovich, S.; van Gasselt, S.; HRSC Co-Investigator Team (2005). "Tropical to mid-latitude snow and ice accumulation, flow and glaciation on Mars". Nature. 434 (7031): 346–350. Bibcode:2005Natur.434..346H. doi:10.1038/nature03359. PMID 15772652.
49. Head, J.; Marchant, D. (2006). Modifications of the walls of a Noachian crater in Northern Arabia Terra (24 E, 39 N) during northern mid-latitude Amazonian glacial epochs on Mars: Nature and evolution of Lobate Debris Aprons and their relationships to lineated valley fill and glacial systems (abstract). Lunar. Planet. Sci. 37. p. 1128.
50. Head, J.; และคณะ (2006). "Modification if the dichotomy boundary on Mars by Amazonian mid-latitude regional glaciation". Geophys. Res Lett.: 33.
51. Head, J.; Marchant, D. (2006). "Evidence for global-scale northern mid-latitude glaciation in the Amazonian period of Mars: Debris-covered glacial and valley glacial deposits in the 30 – 50 N latitude band (abstract)". Lunar. Planet. Sci. 37: 1127.
52. Staff (October 17, 2005). "Mars' climate in flux: Mid-latitude glaciers". Marstoday. Brown University.
53. Lewis, Richard (April 23, 2008). "Glaciers Reveal Martian Climate Has Been Recently Active". Brown University.
54. Plaut, Jeffrey J.; Safaeinili, Ali; Holt, John W.; Phillips, Roger J.; Head, James W.; Seu, Roberto; Putzig, Nathaniel E.; Frigeri, Alessandro (2009). "Radar Evidence for Ice in Lobate Debris Aprons in the Mid-Northern Latitudes of Mars" (PDF). Geophysical Research Letters. 36 (2). Bibcode:2009GeoRL..3602203P. doi:10.1029/2008GL036379.
55. Wall, Mike (March 25, 2011). "Q & A with Mars Life-Seeker Chris Carr". Space.com.
56. Dartnell, L.R.; Desorgher; Ward; Coates (January 30, 2007). "Modelling the surface and subsurface Martian radiation environment: Implications for astrobiology". Geophysical Research Letters. 34 (2). Bibcode:2007GeoRL..34.2207D. doi:10.1029/2006GL027494. The damaging effect of ionising radiation on cellular structure is one of the prime limiting factors on the survival of life in potential astrobiological habitats.
57. Dartnell, L. R.; Desorgher, L.; Ward, J. M.; Coates, A. J. (2007). "Martian sub-surface ionising radiation: biosignatures and geology". Biogeosciences. 4: 545–558. Bibcode:2007BGeo....4..545D. doi:10.5194/bg-4-545-2007. สืบค้นเมื่อ June 1, 2013. This ionising radiation field is deleterious to the survival of dormant cells or spores and the persistence of molecular biomarkers in the subsurface, and so its characterisation. [..] Even at a depth of 2 meters beneath the surface, any microbes would likely be dormant, cryopreserved by the current freezing conditions, and so metabolically inactive and unable to repair cellular degradation as it occurs.
58. de Morais, A. (2012). "A Possible Biochemical Model for Mars" (PDF). 43rd Lunar and Planetary Science Conference (2012). สืบค้นเมื่อ June 5, 2013. The extensive volcanism at that time much possibly created subsurface cracks and caves within different strata, and the liquid water could have been stored in these subterraneous places, forming large aquifers with deposits of saline liquid water, minerals organic molecules, and geothermal heat – ingredients for life as we know on Earth.
59. อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ Parnell
60. Steigerwald, Bill (January 15, 2009). "Martian Methane Reveals the Red Planet is not a Dead Planet". NASA's Goddard Space Flight Center. NASA. If microscopic Martian life is producing the methane, it likely resides far below the surface, where it's still warm enough for liquid water to exist
61. อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ NASA-20161122
62. อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ Register-2016
63. อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ NASA-20161122jpl
64. Halton, Mary (July 25, 2018). "Liquid water 'lake' revealed on Mars". BBC News. สืบค้นเมื่อ July 26, 2018.