Apă. Este întotdeauna vorba de apă atunci când vine vorba de dimensionarea potențialului unei planete pentru a sprijini viața. Marte poate deține puțină apă lichidă sub formă ocazională fluxuri sărate în josul pereților craterului, dar majoritatea pare a fi închisă în gheață polară sau ascunsă în subteran adânc. Setați astăzi o ceașcă de lucruri într-o zi însorită marțiană și, în funcție de condiții, s-ar putea să înghețe rapid sau pur și simplu să se arunce în aer pentru a se vapori în atmosfera ultra-subțire a planetei.
Dovada apei lichide abundente din câmpia fostă inundată și albia râurilor sinuoase poate fi găsită aproape peste tot pe Marte. NASA Curiozitate rover a găsit zăcăminte minerale care nu se formează decât în apă lichidă și pietricele rotunjite de un pârâu străvechi care odată a făcut furori peste podeaua Craterului Gale. Și în aceasta se află paradoxul. Apa pare că a risipit voincios pe Planeta Roșie acum 3 - 4 miliarde de ani, deci ce se întâmplă astăzi?
Atmosfera vrăjitoare a lui Blame Mars. Un aer mai gros, mai suculent și creșterea presiunii atmosferice care vine cu acesta ar menține apa din acea cană stabilă. O atmosferă mai groasă ar fi de asemenea sigilată în căldură, contribuind la menținerea planetei suficient de caldă pentru ca apa lichidă să poată acumula și curge.
Au fost propuse diferite idei pentru a explica subtierea putativă a aerului, inclusiv pierderea câmpului magnetic al planetei, care servește ca apărare împotriva vântului solar.
Curenții de convecție din nucleul său topit de nichel-fier au generat probabil apărările magnetice originale ale lui Marte. Însă, la începutul istoriei planetei, curenții s-au oprit fie pentru că miezul s-a răcit, fie a fost perturbat de impactul asteroizilor. Fără miezul putrezitor, câmpul magnetic s-a uscat, permițând vântului solar să îndepărteze atmosfera, moleculă prin moleculă.
Vântul solar mănâncă atmosfera marțiană
Măsurători din actualul NASA Misiune MAVEN indică faptul că vântul solar elimină gazul în proporție de aproximativ 100 de grame (echivalent cu aproximativ 1/4 de kilogramă) în fiecare secundă. „La fel ca furtul câtorva monede dintr-o casa de marcat în fiecare zi, pierderea devine semnificativă în timp”, a declarat Bruce Jakosky, investigatorul principal al MAVEN.
Cercetători din cadrul Harvard John A. Paulson Școala de Inginerie și Științe Aplicate (SEAS) sugerează un scenariu diferit, mai puțin tăiat și uscat. Pe baza studiilor lor, Marte timpuriu s-ar putea să fi fost încălzit din când în când de un puternic efect de seră. Într-o lucrare publicată în Scrisori de cercetare geofizică, cercetătorii au descoperit că interacțiunile dintre metan, dioxid de carbon și hidrogen în atmosfera marțiană timpurie ar fi putut crea perioade calde când planeta ar putea susține apa lichidă pe suprafața sa.
Echipa a avut în vedere pentru prima dată efectele CO2, o alegere evidentă, deoarece cuprinde 95% din atmosfera de astăzi a lui Marte și în mod celebru capătă căldura. Dar când iei în considerare că Soarele a strălucit cu 30% mai slab acum 4 miliarde de ani în comparație cu astăzi, CO2 singur nu l-a putut tăia.
„Puteți face calcule climatice acolo unde adăugați CO2 și construiți până la sute de ori presiunea atmosferică din ziua de azi pe Marte, și nu ajungeți niciodată la temperaturi chiar apropiate de punctul de topire ", a spus Robin Wordsworth, profesor asistent de științe și inginerie în domeniul mediului la SEAS și primul autor al lucrării.
Dioxidul de carbon nu este singurul gaz capabil să împiedice căldura să scape în spațiu. Metan sau CH4 va face treaba, de asemenea. În urmă cu miliarde de ani, când planeta era mai activă din punct de vedere geologic, vulcanii ar fi putut atinge surse profunde de metan și să elibereze explozii de gaz în atmosfera marțiană. Similar cu ceea ce se întâmplă pe Titanul lunii lui Saturn, lumina ultravioletă solară ar înfășura molecula în două, eliberând hidrogen gaz în acest proces.
Când Wordsworth și echipa sa au privit ce se întâmplă când metanul, hidrogenul și dioxidul de carbon se ciocnesc și apoi interacționează cu lumina solară, au descoperit că combinația absoarbe puternic căldura.
Carl Sagan, Astronom american și popularizator de astronomie, a speculat pentru prima dată că încălzirea hidrogenului ar fi putut fi importantă la începutul lui Marte în 1977, dar aceasta este prima dată când oamenii de știință au reușit să calculeze cu exactitate efectul de seră. De asemenea, este prima dată când metanul s-a dovedit a fi un gaz cu efect de seră pe Marte timpuriu.
Când luați în considerare metanul, este posibil ca Marte să fi avut episoade de căldură bazate pe activitatea geologică asociată cu cutremure și vulcani. Au fost cel puțin trei epoci vulcanice de-a lungul istoriei planetei - acum 3,5 miliarde de ani (evidențiat de câmpiile lunare precum iapa), acum 3 miliarde de ani (vulcani cu scut mai mic) și acum 1 - 2 miliarde de ani, când vulcani cu scut gigant, cum ar fi Olympus Monserau active. Avem, așadar, trei potențiale explozii de metan care ar putea respinge atmosfera pentru a permite o Marte mai dulce.
Dimensiunea pură a lui Olympus Mons strigă practic erupții masive peste un an lung perioada de timp. În timpul perioadei intermediare, hidrogenul, un gaz ușor, ar fi continuat să scape în spațiu până la reîncărcarea următoarei tulburări geologice.
„Această cercetare arată că efectele de încălzire ale metanului și ale hidrogenului au fost subestimate de o cantitate semnificativă”, a spus Wordsworth. „Am descoperit că metanul și hidrogenul și interacțiunea lor cu dioxidul de carbon erau mult mai bune la încălzirea timpurie a Martei decât se crezuse anterior.”
Am observat că Carl Sagan a mers pe acest drum acum 40 de ani. El a ținut mereu speranța de viață pe Marte. Cu câteva luni înainte de a muri în 1996, el a înregistrat acest lucru:
„… Poate suntem pe Marte datorită științei magnifice care se poate face acolo - porțile lumii minunilor se deschid în vremea noastră. Poate că suntem pe Marte pentru că trebuie să fim, pentru că există un impuls nomad profund adus în noi prin procesul evolutiv, venim până la urmă, de la adunători de vânători, iar pentru 99,9% din mandatul nostru pe Pământ am fost rătăcitori. Și, următorul loc pentru a rătăci, este Marte. Dar, indiferent de motivul pentru care sunteți pe Marte, mă bucur că sunteți acolo. Și aș vrea să fiu cu tine. ”
