Ūdens. Lai mainītu planētas potenciālu dzīvības uzlabošanai, tas vienmēr ir saistīts ar ūdeni. Marsam dažkārt var būt šķidrs ūdens sāļās plūsmas krātera sienās, bet šķiet, ka lielākā daļa ir ieslodzīta polārajā ledus vai paslēpta dziļi pazemē. Novietojiet tasi lietu šodien saulainā Marsa dienā, un atkarībā no apstākļiem tā varētu ātri sasalst vai vienkārši izplūst burbuļos līdz tvaikiem planētas īpaši plānā atmosfērā.
Pierādījumi par bagātīgu šķidru ūdeni bijušajos applūdušajos līdzenumos un nelīdzenās upju gultnēs ir atrodami gandrīz visur uz Marsa. NASA Ziņkārības braucējs ir atradis derīgo izrakteņu atradnes, kas veidojas tikai šķidrā ūdenī, un oļus, ko noapaļojusi sena straume, kas savulaik sadegusies pāri Gēla krātera grīdai. Un tajā slēpjas paradokss. Šķiet, ka pirms Sarkanās planētas ūdens pirms 3–4 miljardiem gadu ir sašūpojies vāji, līdz ar to, kas šodien notiek?
Vaino Marsa drūmo atmosfēru. Biezāks, sulīgāks gaiss un ar to saistītais atmosfēras spiediena pieaugums noturētu tajā kausā esošo ūdeni stabilu. Biezāka atmosfēra aizzīmogos arī siltumā, palīdzot uzturēt planētu pietiekami siltu, lai šķidrais ūdens varētu apvienoties un plūst.
Lai izskaidrotu domājamo gaisa retināšanu, ieskaitot planētas magnētiskā lauka zaudēšanu, kas kalpo kā aizsardzība pret saules vēju, ir ierosinātas dažādas idejas.
Konvekcijas straumes tās izkausētā niķeļa-dzelzs kodolā, iespējams, radīja Marsa sākotnējo magnētisko aizsargspēju. Bet kādreiz agrīnā planētas vēstures laikā straumes apstājās vai nu tāpēc, ka kodols atdzisa, vai arī to izjauca asteroīdu ietekme. Bez kušanas serdes magnētiskais lauks sakalta, ļaujot Saules vējam noņemt atmosfēru, molekulu pa molekulām.
Saules vējš apdzīvo Marsa atmosfēru
Mērījumi no NASA strāvas MAVEN misija norādiet, ka saules vējš katru sekundi gāzi attīra no gāzes ar ātrumu aptuveni 100 grami (ekvivalents aptuveni 1/4 mārciņai). "Tāpat kā katru dienu dažu monētu zādzības no kases aparāta, zaudējumi laika gaitā kļūst ievērojami," sacīja MAVEN galvenais izmeklētājs Brūss Jakoskis.
Pētnieki no Hārvarda Džona A. Paulsona Inženierzinātņu un lietišķo zinātņu skola (SEAS) ieteikt atšķirīgu, mazāk sagrieztu un žāvētu scenāriju. Balstoties uz viņu pētījumiem, agrīno Marsu tagad un atkal var sildīt spēcīgs siltumnīcas efekts. Rakstā, kas publicēts Ģeofizisko pētījumu vēstules, pētnieki atklāja, ka metāna, oglekļa dioksīda un ūdeņraža mijiedarbība agrīnajā Marsa atmosfērā, iespējams, ir radījusi siltus periodus, kad planēta varēja atbalstīt šķidru ūdeni uz tās virsmas.
Vispirms komanda apsvēra CO iedarbību2, acīmredzama izvēle, jo tā veido 95% no Marsa mūsdienu atmosfēras un slaveni aiztur siltumu. Bet, ja ņem vērā, ka pirms 4 miljardiem gadu saule spīdēja par 30% vājāk nekā šodien, CO2 viens pats to nevarētu sagriezt.
“Klimata aprēķinus var veikt, ja pievienojat CO2 un simtiem reižu palielina mūsdienu atmosfēras spiedienu uz Marsu, un jūs joprojām nekad nesasniedzat temperatūru, kas ir pat tuvu kušanas temperatūrai, ”sacīja Robins Vordsvorts, SEAS vides zinātnes un inženierzinātņu docents un darba pirmais autors.
Oglekļa dioksīds nav vienīgā gāze, kas var novērst karstuma nokļūšanu kosmosā. Metāns vai CH4 darīs arī šo darbu. Pirms miljardiem gadu, kad planēta bija ģeoloģiski aktīvāka, vulkāni varēja iekļūt dziļos metāna avotos un izlaist gāzes plīsumus Marsa atmosfērā. Līdzīgi tam, kas notiek Saturna mēness Titānā, saules ultravioletā gaisma molekulu saķer divās daļās, procesā atbrīvojot ūdeņraža gāzi.
Kad Vordsvorts un viņa komanda apskatīja, kas notiek, kad metāns, ūdeņradis un oglekļa dioksīds saduras un pēc tam mijiedarbojas ar saules gaismu, viņi atklāja, ka kombinācija spēcīgi absorbē siltumu.
Karls Sagans, Amerikāņu astronoms un astronomijas popularizētājs, vispirms spekulēja, ka ūdeņraža sasilšana varēja būt svarīga agrīnajā Marsā jau 1977. gadā, taču šī ir pirmā reize, kad zinātnieki ir spējuši precīzi aprēķināt tā siltumnīcas efektu. Tā ir arī pirmā reize, kad metāns ir pierādīts kā efektīva siltumnīcefekta gāze agrīnajā Marsā.
Ja ņem vērā metānu, iespējams, ka Marsam ir bijušas siltuma epizodes, kuru pamatā ir ģeoloģiskā aktivitāte, kas saistīta ar zemestrīcēm un vulkāniem. Ir bijuši vismaz trīs vulkānu laiki planētas vēstures laikā - pirms 3,5 miljardiem gadu (par to liecina Mēness ķēvei līdzīgi līdzenumi), pirms 3 miljardiem gadu (mazāki vairoga vulkāni) un pirms 1 līdz 2 miljardiem gadu, kad milzu vairoga vulkāni, piemēram, Olympus Monsbija aktīvi. Tātad mums ir trīs potenciāli metāna pārrāvumi, kas varētu atjaunot atmosfēru, lai varētu iegūt maigāku Marsu.
Milzīgais Olympus Mons izmērs praktiski izsauc masīvus izvirdumus virs a ilgi laika periods. Starpbrīžos ūdeņradis, kas ir viegla gāze, būtu turpinājis izplūst kosmosā, līdz to papildinās nākamais ģeoloģiskais pavērsiens.
"Šis pētījums parāda, ka ievērojams daudzums metāna un ūdeņraža sasilšanas efektu ir par zemu novērtēts," sacīja Vordsvorts. "Mēs atklājām, ka metāns un ūdeņradis, kā arī to mijiedarbība ar oglekļa dioksīdu, daudz labāk sildīja agrīno Marsu, nekā tika ticēts iepriekš."
Es samīļoju, ka Karls Sagans šo ceļu gāja pirms 40 gadiem. Viņš vienmēr uz Marsa izteica cerību uz dzīvību. Vairākus mēnešus pirms viņa nāves 1996. gadā viņš ierakstīja:
”… Varbūt mēs atrodamies uz Marsa lieliskās zinātnes dēļ, ko tur var izdarīt - brīnumu pasaules vārti tiek atvērti mūsu laikā. Varbūt mēs atrodamies uz Marsa tāpēc, ka mums jābūt, jo evolūcijas procesā mūsos ir iebūvēts dziļš nomadu impulss, kas galu galā nāk no mednieku kolekcionāriem, un 99,9% no mūsu zemeslodes laika mēs esam bijuši klejotāji. Un nākamā vieta, kur klejot, ir Marss. Bet neatkarīgi no iemesla, kāpēc atrodaties uz Marsa, es priecājos, ka esat tur. Un es vēlos, lai es būtu kopā ar jums. ”
