Attēla kredīts: NASA / JPL
MER apvidus Gars un Iespēja, kas tagad ceļo pa Marsa virsmu, pēta ģeogrāfisko sausumu, nekā sausākais tuksnesis uz Zemes. Neskatoties uz polārajiem ledus vāciņiem un iespējamajām šķidrā ūdens kabatām zem Marsa virsmas, ūdens daudzums uz Marsa ir tikai tējkarote, salīdzinot ar milzīgajām ūdeņainajām Zemes rezervēm. Kāpēc Marss ir tik sauss?
Mūsu Saules sistēmas iekšējās planētas - Marss, Zeme, Venēra un dzīvsudrabs - veidojas, uzkrājoties maziem iežiem un putekļiem, kas saulainā joslā virpuļoja tās agrākajos gados. Ja Zeme un Marss ir izgatavoti no vienas un tās pašas stardust, tiem vajadzēja būt dzimušiem ar apmēram tādu pašu ūdens attiecību.
Daudzi zinātnieki domā, ka Marss kādreiz bija ļoti ūdeņains, taču planētas mazās masas dēļ zaudēja savus okeānus. Tas apvienojumā ar plānu atmosfēru lielākajai daļai Marsa ūdens ļāva iztvaikot kosmosā.
Bet saskaņā ar Jonathan Lunine pētījumu no Arizonas Universitātes Mēness un planētu laboratorijas, Sarkanā planēta no paša sākuma bija sausa.
Lunine, 2003. gadā rakstot žurnālā Icarus kopā ar kolēģiem John Chambers, Alessandro Morbidelli un Laurie Leshin, saka, ka Marss sākotnēji bija planētas embrijs. Būtībā planētu embrijs ir ļoti liels asteroīds, kas var būt tikpat masīvs kā Merkurs vai Marss. Šis pirms Marsa esošais embrijs pastāvēja asteroīda jostā, kas tajā laikā bija plašāk izkliedēta Saules sistēmā, un no saules izplatījās no 0,5 līdz 4 AU. Mūsdienās galvenā asteroīda josta ir aptuveni 2 līdz 4 AU, kas atrodas starp Marsu (1,5 AU) un Jupiteru (5,2 AU).
Lunine saka, ka Marss pieauga līdz tā pašreizējam izmēram, uzkrājot mazākus asteroīdus un komētas. Viņš saka, ka, salīdzinot ar masīvāko Zemi, galvenokārt veidojas no lieliem planētu embrijiem, kas saduras savā starpā.
“Nejauši, ka uz Marsu netrāpīja milzu asteroīdi, kamēr Zeme bija - laimīgais un neveiksmīgais gājējs,” saka Lunine. "Bet Marsu pārsteidza daudz mazākas ķermeņa, jo to ir tik daudz."
Pašlaik Zeme riņķo ap Sauli pie 1 AU. Lunine saka, ka planētu embrijiem šajā orbītā nebūtu bijis daudz ūdens. Saules evolūcijas sākumā, planētu veidošanās laikā, putekļainais disks, kas ieskauj jauno zvaigzni, bija ļoti karsts. Ūdens nesošie savienojumi šajā diskā nevarētu veidoties ar 1 AU.
Tā kā Marss atrodas tālāk no saules nekā Zeme un tuvāk vēsākiem, “mitrākajiem” asteroīda jostas reģioniem, šķiet loģiski, ka Marss būtu dzimis ar vairāk ūdens. Tomēr Lunine saka, ka Marss, iespējams, ieguvis tikai 6 līdz 27 procentus no Zemes okeāna (1 Zemes okeāns = 1,5? 1021 kg).
Tas ir tāpēc, ka daži no planētas embrijiem, kas galu galā veidoja Zemi, bija piesātināti ar ūdeni. Kaut arī 90 procenti embriju, kas veidoja Zemi, bija no 1 ĀS reģiona un tāpēc bija sausi, 10 procenti bija no 2,5 AU un tālāk. Embrijiem, kas nāk no šī attāluma, būtu vajadzīgas lielas ūdens piegādes. Mazāki asteroīdi, kas nāk no šī attāluma, būtu veicinājuši arī Zemes ūdens piegādi. Ne vairāk kā Lunine saka, ka tikai 15 procenti Zemes ūdens nāca no komētām.
Tikmēr Marsam bija slikta veiksme piedzimt kā vienai sausai klintīm. Galu galā Marss saņēma ūdeni nedaudz vēlu veidošanās spēlē pēc tam, kad tā kodols jau bija izveidojies un tas bija gandrīz sasniedzis pašreizējo masu. Saskaņā ar Lunine scenāriju Jupiters ap šo laiku ieguva arī mūsdienu masu. Tad Jupitera gravitācija iesūc tuvumā esošos asteroīdus vai izraisīja to izkliedi uz āru. Proto-Marss kaut kā izbēga, jo to mainīja Jupitera gravitācija, bet to bombardēja uz āru saistītie asteroīdi.
“Nelielu asteroīdu un komētu triecieni veidoja“ vēlu finieri ”, kas pievienoja ūdeni Marsam, atšķirībā no Zemes attēla, kur ūdens tika pievienots sadursmēs ar dzīvsudraba lieluma embrijiem visā augšanas periodā, kas ilga vairākus desmitus miljonus gadu, ”Raksta zinātnieki.
Kaut arī Marss neveidojas viņu datora modelī, zinātnieki domā, ka tas varētu atspoguļot planētu veidošanās haotisko raksturu, kur planētu embriju un asteroīdu virzieni nav prognozējami un ir iespējami daudzi rezultāti.
"Sauszemes planētu būvēšanā ir iesaistīts diezgan daudz nejaušību, tāpēc ir iespējams notikt ar Marsu, kurš nenotika daudzu ar ūdeni bagātu planētu simbolu veidošanai," saka Alans Boss no Vašingtonas Kārnegi institūcijas. "Tas, iespējams, palīdzēs izskaidrot ūdens trūkumu mūsdienu Marsā."
Šādas atšķirības planētu veidošanā varētu rasties arī citu Saules sistēmu iekšējās planētās. Līdz šim astronomi zina par 104 zvaigznēm, kurām ir planētas, kas riņķo ap tām. Visas līdz šim atrastās ekstrasolārās planētas ir gāzes giganti, taču šķiet, ka tādas zemes planētas kā Marss un Zeme arī varētu orbīt tālu zvaigznes, kaut arī mums vēl nav tehnoloģijas to noteikšanai.
Ja dažas iekšējās sauszemes planētas veido vairāku planētu embriju sadursmes, bet citas ir embriji, kas savāc tikai mitras komētas un asteroīdus, tad planētām ap šīm citām zvaigznēm varētu būt ļoti atšķirīgs ūdens daudzums. Lunine norāda, ka šajā procesā nozīmīgu lomu spēlē gāzes milzu planētu veidošanās un veidošanās katrā Saules sistēmā, tāpat kā Jupiters ir ietekmējis mūsu pašu Saules sistēmas raksturu.
Pašlaik Lunine ir Ikarusā kopā ar Tomu Kvinu un Seanu Raimondu no Vašingtonas universitātes par iespējamajām ūdens bagātības izmaiņām sauszemes planētām ap citām zvaigznēm. Turklāt viņš uzmanīgi vēro datus, ko apkopojis MER rovers Spirit and Opportunity, kā arī satelītus, kas šobrīd riņķo ap Marsu.
“Odiseja, MER un Mars Express, cerams, noteiks, cik daudz ūdens šobrīd eksistē, un nodrošinās labākus ierobežojumus pagātnes ūdens daudzumam,” saka Lunine. "Mani sevišķi interesē MARSIS radara rezultāti, kā arī tā pēcteča - SHARAD rezultāti."
MARSIS ir radara ierīce Mars Express satelītā, kas var izskatīt Marsa garozas piecus kilometrus, lai meklētu ūdens un ledus slāņus. Itālijas kosmosa aģentūra plāno NASA Marsa izlūkošanas orbiterā lidot seklu pazemes radaru ar nosaukumu SHARAD, lai redzētu, vai ūdens ledus atrodas dziļumā, kas pārsniedz vienu metru. Lai gan MARSIS ir augstāka iespiešanās spēja, tā izšķirtspēja ir daudz zemāka nekā SHARAD.
Oriģinālais avots: žurnāls Astrobiology
