Próba zrozumienia klimatu naszej planety jest bardzo trudna, ale aby zrozumieć historię klimatu Marsa, astronomowie musieli sięgnąć do dość pomysłowej metody ekspertyzy klimatycznej.
Jeśli nie rozumiałeś tego tytułu, Mars zwykł mieć znacznie więcej wody niż teraz; woda spływała po jej powierzchni, a szerokie jeziora, a nawet morza, pokrywały ogromne połacie ziemi. Kiedy wiatr słoneczny zniszczył atmosferę czerwonej planety, ciśnienie powietrza na planecie spadło i Mars zaczął wysychać. Ciekła woda zamieniła się w korę i wysublimowała, podczas gdy wilgoć atmosferyczna była przenoszona w przestrzeń kosmiczną.
Jednak największą tajemnicą dla naukowców nie jest to, dlaczego Mars jest teraz tak suchy, ale jak może utrzymywać płynną wodę na powierzchni.
W dniu 1 sierpnia 2007 r. Udało im się uzyskać ten obraz wydm kraterowych Russella. Różni się tym, że sezonowo pokryty jest dwutlenkiem węgla. Tutaj możesz zobaczyć pole po odparowaniu szronu i przemianie lodu w gaz. Ciemne ślady kurzu są widoczne na krętych ścieżkach.
W nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature Geoscience Edwin Kite, geolog planetarny z California Institute of Technology, podjął ten problem, opracowując najpierw nowe narzędzia do pomiaru grubości atmosfery Marsa w przeszłości.
Mierząc kratery meteorytów na powierzchni Marsa, Kite był w stanie ocenić, jak gęsta jest atmosfera Marsa w przeszłości. Zespół naukowców skupił się na pomiarze 319 kraterów w obszarze zakresów Eolida, które mają 3, 6 miliardów lat. Kiedy meteoryt atakuje atmosferę planety, im grubsza jest atmosfera, tym większy jest jej opór. Zatem energia uderzenia padającego meteorytu musi odpowiadać grubości atmosfery i ciśnieniu atmosferycznemu.
MRO obserwuje różne marsjańskie stoki, zwracając uwagę na lodowate strumienie i lodowce. Oto działka na południowym zboczu krateru. Wydaje się to niezwykłe, ponieważ strumienie są wyposażone w jasne światła. Uważa się, że zmiana koloru i poziomu jasności jest związana z powierzchniowymi warstwami kurzu i piasku. Chociaż nie ma dowodów strumieni aktywności, może to być miliony lat temu. Być może tam i teraz jest lód.
Naukowcy odkryli, że kiedy uformowały się kratery meteorytów, atmosfera Marsa powinna mieć ciśnienie 0,9 bara - jest to 150 razy wyższe niż rzeczywiste ciśnienie atmosferyczne i jest w przybliżeniu równe bieżącemu ciśnieniu Ziemi na poziomie 1 bara na poziomie morza. Przy tak wysokim ciśnieniu na Marsie może się okazać, że przez długi czas na powierzchni planety było dużo płynnej wody.
Ale pojawia się problem, Mars jest o 50 procent dalej od Słońca niż Ziemia, więc ilość energii słonecznej jest niewystarczająca do utrzymania wody w stanie ciekłym. Aby dodać tajemnicy przeszłości płynnej wody na Marsie, warto wspomnieć, że młode Słońce promieniowało jeszcze mniej energii w tym czasie.
W konsekwencji, w oparciu o stwierdzenia Kite'a, Mars musiałby mieć znacznie większy nacisk, aby zapewnić istnienie wody w stanie ciekłym na powierzchni - około 5 barów, lub 5 razy więcej niż ciśnienie w atmosferze Ziemi na poziomie morza.
W dniu 24 października 2007 r. Udało się naprawić część dna krateru Rabie - największy ślad od perkusisty na południowych marsjańskich wyżynach. Ciemne wydmy pokryte są piaskiem, wchodzą w część dna krateru i tworzą kontrast z jasną powierzchnią wokół. Zbliżenie pokazuje teksturę z odciskami mniejszych grzbietów i rowków. Małe fale są wytwarzane przez prądy wiatru w cienkiej warstwie atmosferycznej. Ale dlaczego jest różnica w kolorze? Być może faktem jest, że źródło ciemnego piasku jest czymś nie lokalnym w kraterze. Istnieje opcja, że topografia topograficzna działała na zasadzie pułapki na piasek. „Gdyby Mars nie miał stabilnej atmosfery z wysokim ciśnieniem, podczas gdy rzeki płynęły na planecie - jak sugerują nasze wyniki - wówczas wykluczony jest ciepły i wilgotny efekt cieplarniany, a długoterminowe średnie temperatury były najprawdopodobniej poniżej zera” Latawiec w swoim gabinecie.
Jeśli Mars był tak zimny i ciśnienie atmosferyczne było tak wysokie, że utrzymywałoby wodę w stanie ciekłym, to w jaki sposób Mars mógł zapewnić ciekły stan wody na całej swojej powierzchni?
W osobnym artykule opublikowanym w tym samym czasopiśmie Senjoy Som z Centrum Badawczego Ames w NASA przedstawił kilka możliwych mechanizmów, które pozwolą Marsowi utrzymać zasoby wody w stanie płynnym.
Jest możliwe, że woda na Marsie jest dość słona, co obniża znak zamarzania i pozwala, aby była w stanie ciekłym w niskich temperaturach. Ta teoria jest rozpowszechniana jako możliwe wyjaśnienie zbiorników wodnych, które mogą gromadzić się w pobliżu powierzchni Marsa. Regolit marsjański jest bogaty w nadchlorany - są to wysoce toksyczne sole, które mogą przyczyniać się do tworzenia kieszonek soli z płynną wodą.
Zdjęcie zostało zrobione na kamerze HiRISE aparatu MRO, wykonując przejście na orbicie marsjańskiej. Podobne reliefy rynnowe pojawiają się na wielu kraterach w średnich szerokościach planet. Po raz pierwszy zmiany zaczęły być zauważane w 2006 roku. Teraz w wąwozach jest wiele złóż. Ta fotografia odzwierciedlała nowy osad w kraterze Gus żyjącym w południowych środkowych szerokościach geograficznych. Pozycja różni się jasnością na zdjęciach w poprawionym kolorze. Obraz wydobywano wiosną, ale strumień tworzył się zimą. Uważa się, że aktywność wąwozów budzi się zimą i wczesną wiosną. Ponadto okresy intensywnej aktywności wulkanicznej mogły uwolnić ogromną ilość gazów cieplarnianych, co przyczyniło się do pojawienia się wód powierzchniowych w stanie ciekłym.
Som wskazuje również na „okresy przejściowe”, podczas których cykliczne zmiany na zboczu Marsa stwarzają warunki atmosferyczne sprzyjające grubszej atmosferze. Co 120 000 lat inklinacja Czerwonej Planety podlega precesji, która wpływa na ilość światła słonecznego docierającego do biegunów. Cykl ten może spowodować epizodyczne zamarzanie i rozmrażanie wód powierzchniowych na Marsie.
Chociaż jest to zagadka, fakty leżą na powierzchni łazików i orbiterów, które badają planetę z wysokości setek mil: wcześniej Mars miał więcej wody w stanie płynnym niż obecnie. Ale jak mały świat mógł długo utrzymywać wodę w takim stanie? Naukowcy muszą się tego nauczyć.
