Marsovski paradoks

Kako je ostalo jedno od najvećih čuda Marsa

Kamera na Mars Reconnaissance Orbiter snimila je ovu sliku padinskih linija. Tamni dijelovi mijenjaju se tijekom godišnjih doba, što ukazuje na slanu tekuću vodu na površini Marsa. Lažna slika u boji NASA / JPL-Caltech / Univ. Arizone.

Gledam slike Marsa, podsjećam na njegovu svestranost. Pješčane dine i šarmantni mali sferični šljunak na svojoj površini stvaraju iste umirujuće obrasce koje nalazimo ovdje na Zemlji. Padine ružičastog pijeska lijepo su istaknute na svojim vrhovima, gotovo nalikuju valovima, ali toliko ekspanzivne da su postale čistilište za neke rovere koji su se zaglavili u Meridiani ravnici i na kraju ubili neumoljivim pješčanim olujama. Marsovski zalazak sunca je hladan i blijed u usporedbi s našim, ispunjavajući nebeska neba obojenom bojom i tako mliječno plavom bojom. I dok velik dio ovog planeta može podsjećati na Zemlju, Mars je također naša ideja budućnosti. Uzbudljivo je, prepun potencijala da čovječanstvo učini istinskim istraživačima Sunčevog sustava. Njegovo tijelo od crvenog željeznog oksida nudi se kao dom daleko od kuće. Planeta je također potaknula jedno od najfascinantnijih pitanja znanosti: je li Mars jednom podržavao život?

Na Zemlji su životu potrebne tri osnovne stvari da bi se preživio. Prva je energija, poput sunčeve svjetlosti za naše usjeve i naše strojeve, ili hrane za naše tijelo. Drugo je voda i, na kraju, organski sastojci (stvari poput vodika, ugljika i kisika). Sunčevo svjetlo pružalo je energiju za pokretanje rovera, dopuštajući im da kasnije nastave i otkrivaju orgulje u sedimentnoj stijeni u Gale Crateru. Uzorci su također potvrdili da je tlo bilo alkalno i da u stvari ima odgovarajuće hranjive tvari za podršku biljnom i mikrobnom životu. Ali najčudesniji aspekt planeta mora biti obilje vode.

Ogromne nakupine ledene deke i na polovima i uporno se nalaze u podzemlju, a neki ultra čisti čisti glečeri debljine čak 330 stopa (100 metara). Ove naslage koje se nalaze ispod površine lijepo su čiste, a u njih nisu imale bilo kakve nečistoće poput kamenja ili prašine. Oni ukazuju na drevne snježne oluje slične pješčanim olujama modernog dana. Roveri putuju kroz jezerska dna i delte, istražujući stijene koje ukazuju na vodeni ciklus odgovoran za taloge i blato. Isti sediment - zajedno s gromadama - pruža dokaze o utjecaju cunamija, pa čak i nakićenom oceanu na sjeveru. Postoje čak i geološki dokazi da je i ovdje padala kiša. I dok je danas većina vode smrznuta ili prožima atmosferu, tekuća voda je prisutna i na Marsu.

Marsovske kugle, ponekad poznate i kao „borovnice“, sadrže puno sivog hematita. Crveni hematit odgovoran je za ikonsku boju planeta, ali sivi hematit se pojavljuje tamo gdje se nalazi tekuća voda. Slika NASA / JPL / Cornell / USGS.

Osim ponavljajućih padina nizine, u 2018. godini objavljeno je da je pod južnim polugama planeta pod zemljom pokopano podzemno jezero. Iako je jezero tekuće i prostire se 12 km (20 km), to je više od slane otopine ili mulja nego tipično bistra, ljetna jezera na koja smo navikli. Instrument MARSIS Europske svemirske agencije uspio je otkriti vodu pomoću radara. Primio je signale slične onima koji se ispuštaju na Zemlji kad se tekuća voda slijeva oko leda. Ali MARSIS-ova rezolucija je ograničena i zbog toga znanstvenici procjenjuju da postoji još mnogo vodenih tijela koja još ne možemo otkriti. Jezero bi ostalo tekuće zahvaljujući prisutnosti perklorata, klase soli koja smanjuje točku smrzavanja vode.

Tekuća voda na Marsu drugačija je, možda i znatnija, od smrznutih ležišta jer vodi ka održivosti. Dokazi poput nagibnih linija i jezera upućuju na moguće vodonosnike i bunare. Nakon filtriranja mogli su osigurati pitku vodu, zrak koji diše i gorivo od raketa. To je moguće zbog sastava vodika i kisika u vodi - molekula koje se mogu podijeliti. Da ne spominjem kako bi mikrobi mogli uspijevati u hladnim slanim vodama. Napokon preživljavaju u još težim uvjetima ovdje na Zemlji.

Postoji, međutim, ono što NASA naziva paradoksom drevnog Marsa.

Trake tirkiznog materijala ne nalaze se više od 6 stopa ispod erodirane obale. Znanstvenici vjeruju da je ovaj materijal vodeni led. Slika NASA / JPL / Sveučilište u Arizoni.

Svi ovi dokazi o bivšim vodenim sustavima nemaju potvrđeno objašnjenje i vodeće teorije o tome kako je tekuća voda mogla postojati u sukobu s nalazima površinskih uzoraka. Iako je prvih milijardi godina bilo najtoplije i vlažnije, problem je što je sunce bilo vruće samo oko 60%. I premda izotopski omjeri sugeriraju da je Marsova atmosfera bila gušća i omogućili joj da hvata više topline, to još uvijek ne bi bilo dovoljno da se tekuća voda dozvoli dugo. Ta dva čimbenika - atmosfera i sunčeva svjetlost - bile su glavne karakteristike na koje su se znanstvenici oslanjali radi objašnjavanja drevnog vodenastog okoliša. Ono što znamo iz opažanja je da bi se bilo koji okean smrznuo u samo 4.000 godina, a da je ocean postojao za vrijeme Marsovog Hesperijeva razdoblja (prije otprilike 2-3 milijarde godina), tanka atmosfera dovela bi do isparavanja tijela vode , Rad istraživača iz Francuskog nacionalnog centra za znanstvena istraživanja koristi ove činjenice kako bi osporio događaje poput utjecaja cunamija. Ako ocean nikad nije postojao za početak, naslage su mogle nastati kao posljedica odljeva podzemne vode i naglih geoloških promjena. Još je malo vjerojatnije rješenje uključuje opetovane udarce asteroida: prvi koji će otopiti smrznuti ocean, drugi koji uzrokuje stvarni cunami.

Ni mladi Mars nije imao dovoljno ugljičnog dioksida da proizvede efekt staklenika. Minerali iz stijena tvrde da, čak i da je u atmosferi bilo 100 puta više ugljičnog dioksida, to još uvijek ne bi bilo dovoljno da bi voda održavala tekućinu. Uzorci u osnovi sadrže puno manje karbonata nego što bi bilo u slučaju guste atmosfere CO2 iznad. Čak i nakon dva desetljeća pretraživanja, naslage karbonata znatno su niže nego što se očekivalo. Uspješni modeli miješaju ugljični dioksid s vodikom, ali znanstvenici nisu sigurni kako bi takav sastav nastao, a još manje ostaje konstantan. Također nije bilo ledenih klinova ili bilo kojeg drugog dokaza zamrzavanja pronađenog u Gale Crateru, što znači da je jezero ispod leda bilo tekuće, a ne tekuće.

Prikaz izgleda Marsove površine nekada davno izgledala Image Jon Wade i James Moore.

Za sada znanstvenici proučavaju metan kako bi pomogli riješiti paradoks. Metan je staklenički plin poput ugljičnog dioksida, ali je 28-100 puta snažniji, ovisno o vremenskoj skali. Ako su rane sredine Marsa imale pravu mješavinu metana, CO2 i vodika, to bi moglo objasniti temperature koje nose vodu. Istraživanja pokazuju da ova smjesa rezultira boljom apsorpcijom zračenja, što znači da je metan i vodik do sada mogao biti vrlo podcijenjeni. No, iako se metan s vremenom može pretvoriti u vodik, gdje je metan nastao tajna je sama po sebi. Metan ovdje na Zemlji velikim dijelom uzrokuje žive organizme - mikrobe, ljude i životinje. To znači da su mikrobi mogli biti odgovorni za više tropskih marsovskih temperatura prije nekoliko milijardi godina.

Modeli koji pokazuju da bi globalno zagrijavanje moglo doći i od ledenog otapanja, pokrenutog nagibom u Marsovoj osi što mu je omogućilo više sunčeve svjetlosti. Metan koji je prethodno bio zarobljen u ledu tada bi prožimao zrak stotinama tisuća godina sve dok sunce ne otopi molekule metana i pruži nam hladnije klime kakve danas vidimo.

S nedavnom smrću Opportunity, jedini rover koji je preostao na Marsu je Curiosity. To bi moglo biti najpogodnije ime za brod koji istražuje planet; Mars ima tako složen teren i povijest kao i Zemlja. Oba planeta samo na dalekom mjestu izgledaju otvoreno. Jedna blijedoplava točka, a druga žarko crvena. Ali ako se nalazimo na njihovoj površini, može se početi shvaćati da je tamo prošlost, burna promjena, oluja i možda život - znatiželjno odvijanje događaja. I na obje planete budućnost čovječanstva.