Pirms miljardiem gadu Marsa virspusē bija šķidrs ūdens ezeru, strautu un pat okeāna formā, kas pārklāja lielu daļu tās ziemeļu puslodes. Šīs siltākās, mitrākās pagātnes liecības daudzviet ainavā ir uzrakstītas aluviālo ventilatoru, deltu un minerālvielām bagāto māla atradņu veidā. Tomēr vairāk nekā pusgadsimtu zinātnieki diskutē par to, vai šodien uz Marsa pastāv šķidrs ūdens.
Saskaņā ar jauniem Norberta Šorhofera - Planetāru zinātnes institūta vecākā zinātnieka - pētījumiem, uz Marsa virsmas ar pārtraukumiem var veidoties brūns ūdens. Lai arī tas ir ļoti īslaicīgs (tikai dažas dienas gadā), sezonālo sālījumu iespējamā klātbūtne uz Marsa virsmas daudz pastāstīs par Sarkanās planētas sezonas cikliem, kā arī palīdzēs atrisināt vienu no tās ilgstošākajiem noslēpumiem.
Šorhofera pētījums ar nosaukumu “Marss: kroka kušanas kvantitatīvais novērtējums aiz laukakmeņiem” nesen parādījās Astrofizikas žurnāls. Lai risinātu jautājumu par to, vai sezonālais ūdens sals var izkausēt, tādējādi iegūstot šķidru ūdeni, Schorghofers apsvēra kvantitatīvo modeļu komplektu, kā arī atjauninātu informāciju par siltuma konvekciju un trīsdimensiju virsmas enerģijas bilances modeli.
Kaut arī liela daļa ūdens, kas kādreiz pastāvēja uz Marsa, ir saglabājies kā tā polārie ledus vāciņi, šķidrā ūdens klātbūtni ir ļoti grūti noteikt. Planēta iziet tādus sezonālos ciklus kā Zeme, kas liek secināt, ka šis ledus periodiski kūst. Tomēr zema spiediena vide un straujās temperatūras izmaiņas uz Marsa liek šim ledus sublimēties ilgi pirms tas sasniedz savu kušanas punktu.
Uz Marsa atmosfēras spiediens svārstās no 0,4 līdz 0,87 kilopaskaliem (kPa), kas ir ekvivalents mazāk nekā 1% Zemes jūras līmeņa. Tas novieto to tuvu H trīskāršā punkta spiedienam2O - minimālais spiediens, kas nepieciešams šķidra ūdens pastāvēšanai. Tikmēr virsma ļoti ātri sasilst, pakļaujoties saules stariem, kā rezultātā visas dienas laikā notiek masīvas temperatūras izmaiņas.
Kā nesenā PSI paziņojumā presei skaidroja Šorhofers:
“Marsā ir daudz reģionu, kas bagāti ar ledu, un daudz siltu reģionu, kas nesatur ledus, bet apledojušie reģioni, kur temperatūra paaugstinās virs kušanas punkta, ir salda vieta, ko gandrīz neiespējami atrast. Šajā saldā vietā ir vieta, kur veidosies šķidrs ūdens. ”
Šorhofers uzskata, ka šie “saldie plankumi” atrodas vidējā platuma grādos ap izvirzītu topogrāfiju (piemēram, laukakmeņi un augsti klinšu veidojumi). Ziemas laikā šie reģioni nepārtraukti met ēnas, radot ļoti aukstas temperatūras vidi, kurā varētu uzkrāties ūdens sals.
Iestājoties pavasarim, šie paši plankumi tiks pakļauti tiešu saules staru iedarbībai. Tas izraisītu ūdens salnu sakarsēšanu tuvu ūdens kušanas temperatūrai pēc vienas vai divām Marsa dienām (aka. Sols). Saskaņā ar Šorhofera sīki izstrādātajiem modeļa aprēķiniem temperatūra mainītos ļoti strauji, no pusdienlaika paaugstinoties no -128 ° C (-200 ° F) no rīta līdz -10 ° C (14 ° F).
Visur, kur šie ūdens sals nogulsnes veidojas uz sāls bagātas zemes, to kušanas temperatūra tiks pazemināta līdz vietai, kur tā izkusīs -10 ° C. Tas nozīmē, ka ne visi sals sublimēsies un kļūs gāzveida. Daļa no tā pārvērtīsies sālījumos, kas izturēsies, līdz viss ledus būs izkusis vai kļuvis tvaiks. Šis sezonas modelis atkal atkārtosies nākamajā gadā.
Līdzīgi tam, kas notiek dienvidu polārajā reģionā, ogļskābās gāzes sals ziemā varētu veidoties arī ēnainās vietās aiz izcēlušās topogrāfijas. Tāpēc ūdens salnu kausēšana notiktu tikai pēc tam, kad sausais ledus ir iztvaikojis - to zinātnieki dēvē par “krokuma datumu”. Pēc viena vai diviem soļiem pēc šī datuma šķidrā ūdens ledus sāks atkausēt, lai veidotos ūdens - pazīstams kā “krokuss kūst”.
Šie atklājumi balstās uz iepriekšējiem NASA veiktajiem eksperimentiem, kas parādīja, kā hlorātiem bagātā vide uz Marsa, visticamāk, varētu atrast ūdeni. Līdzīgus pētījumus ir veikušas daudzas zinātnes grupas, kuras ir apšaubījušas, vai sezonālo īpašību ap Marsa ekvatoriālajiem reģioniem - pazīstams kā Recurring Slope Lineae (RSL) vai “slīpuma svītras” - rezultāts ir sālījumu veidošanās.
Līdz šim ir pretrunīgi pierādījumi par to, kas izraisa šīs pazīmes, un vai tās ir smilšu lavīnu (“sausu” mehānismu) vai šķidra ūdens rezultāts no gruntsūdeņu avotiem, virszemes ledus kušanas vai sālsūdens veidošanās (“slapji” mehānismi) . Kā skaidroja Šorhofers, viņa veiktie pētījumi un modelēšana ir papildu norāde, ka “slapjā” domāšanas skola ir pareiza.
“Lai atbildētu uz jautājumu, vai krokuss sezonāli izkausē ūdens ledu uz Marsa, bija nepieciešams daudz sīku kvantitatīvu aprēķinu - skaitļiem tiešām ir nozīme. Nepieciešamo kvantitatīvo modeļu izstrāde prasīja vairākus gadu desmitus. ”
Šovasar NASA Marss 2020 Rover sāksies no Kanaveralas raga, lai sāktu savu sešu mēnešu garo ceļojumu uz Marsu. Kad tur atradīsies, tā pievienosies Ziņkārība un daudzas citas misijas, kas šobrīd meklē pierādījumus par Marsa ūdeņaino pagātni. Ar veiksmi tiks atrasti arī daži tiešie pierādījumi, ka šodien tur pastāv šķidrs ūdens! Papildus nokārtot gadu desmitus ilgas debates, tā būtu laba ziņa visiem tiem, kas nākotnē cer doties uz turieni!
