Resumen de Searching for brine on Mars using Raman spectroscopy
- español
En los últimos años se han descubierto hielo de agua y sales de perclorato en la superficie y subsuelo de Marte capaces de fundir este hielo. Además de vía fusión del hielo, las sales de perclorato pueden formar soluciones líquidas al absorber vapor de agua cuando la humedad relativa supera un determinado límite en un proceso denominado delicuescencia. Formadas bien por fusión o por delicuescencia, las soluciones líquidas (salmuera) son la forma más probable de actividad de agua líquida en la superficie y subsuelo poco profundo de Marte y, por lo tanto, son importantes para comprender la habitabilidad de este planeta. Mediante el uso de la espectroscopia Raman, obtenemos espectros de referencia de varios estados mixtos de agua líquida, hielo de agua y perclorato de calcio, todos los cuales pueden tener lugar durante la formación de la salmuera. En este artículo nos centramos en la banda de stretching simétrica de perclorato y en la banda de stretching vibracional O-H para diferenciar la salmuera de la sal cristalina y del hielo de agua. Demostramos que la salmuera de perclorato puede ser identificada mediante el análisis de los picos y anchura en el espectro Raman de-compuesto de las muestras estudiadas. Nuestro análisis es importante para la posible detección de salmuera en Marte mediante la comparación con medidas de espectrómetros Raman que operarán a bordo de los vehículos exploradores Exomars y Mars 2020.
- English
In the last few years, water ice and perchlorate salts capable of melting this ice and producing liquid solutions have been discovered at the surface and shallow subsurface of Mars. In addition to via melting of ice, perchlorate salts may also form liquid solutions by absorbing water vapor when the relative humidity is above a certain threshold in a process known as deliquescence. Formed either by melting or deliquescence, liquid solutions (brine) are the most likely way of liquid water activity on the Martian surface and in the shallow subsurface and are therefore important to understand the habitability of Mars.
Using Raman spectroscopy, we provide reference spectra of various mixing states of liquid water, water ice and calcium perchlorate, all of which can occur during brine formation. We focus on the perchlorate symmetric stretching band and the O-H stretching vibrational band to distinguish brine from crystalline salt and water ice. We show that perchlorate brines can be identified by analyzing the peaks and their widths in the decomposed Raman spectra of the investigated samples. This serves as an important reference for future in-situ Raman spectrometers on Mars, such as those on the ExoMars and Mars 2020 rovers and can aid in the detection of brine formation on Mars.
