Studiul suprafeței și atmosferei lui Marte a deblocat câteva secrete antice. Mulțumită eforturilor depuse de către Curiozitate rover și alte misiuni, oamenii de știință sunt acum conștienți de faptul că apa curgea odată pe Marte și că planeta avea o atmosferă mai densă. De asemenea, au reușit să deducă ce mecanică a dus la epuizarea acestei atmosfere, ceea ce a transformat-o în mediul rece, desicat, pe care îl vedem astăzi.
Totuși, în același timp, a dus la un paradox destul de intrigant. În esență, se crede că Marte a avut apă caldă, care curge pe suprafața sa, într-un moment în care Soarele era o treime la fel de cald ca în prezent. Aceasta ar necesita ca atmosfera marțiană să aibă dioxid de carbon suficient pentru a-și menține suprafața suficient de caldă. Dar, pe baza ultimelor constatări ale roverului Curiosity, nu pare să fie cazul.
Aceste descoperiri au făcut parte dintr-o analiză a datelor preluate de instrumentul de difuzare de raze X (CheMin) de la Curiosity, care a fost utilizat pentru a studia conținutul de minerale al probelor de foraj din craterul Gale. Rezultatele acestei analize au fost publicate recent în Proceedings of the National Academy of Science, unde echipa de cercetare a indicat că nu s-au găsit urme de carbonați în niciun eșantion preluat din albia lacului antic.
Pentru a o descompune, dovezile colectate de Curiozitate (și o mulțime de alți rover, landers și orbiteri) i-a determinat pe oamenii de știință să ajungă la concluzia că în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani, suprafața lui Marte avea lacuri și râuri curgătoare. De asemenea, au stabilit, datorită numeroaselor probe prelevate Curiozitate de când a aterizat în Craterul Gale în 2011, această caracteristică geologică a fost cândva un pat de lac care a devenit treptat umplut cu depozite sedimentare.
Cu toate acestea, pentru că Marte să fi fost suficient de cald pentru a exista apă lichidă, atmosfera sa ar fi trebuit să conțină o anumită cantitate de dioxid de carbon - oferind un efect de seră suficient pentru a compensa caldura diminuată a Soarelui. Întrucât eșantioanele de rocă din Craterul Gale acționează ca un registru geologic pentru ce condiții erau ca miliarde de ani în urmă, acestea cu siguranță ar conține o mulțime de minerale carbonatice dacă ar fi cazul.
Carbonatele sunt minerale care rezultă din dioxidul de carbon care se combină cu ioni încărcați pozitiv (cum ar fi magneziu și fier) în apă. Deoarece s-a descoperit că acești ioni au o ofertă bună în eșantioane de rocă marțiană și analizele ulterioare au arătat că condițiile nu au devenit niciodată acide până la punctul în care carbonatele s-ar fi dizolvat, nu există niciun motiv aparent pentru care acestea nu ar apărea .
Alături de echipa sa, Thomas Bristow - investigatorul principal pentru instrumentul CheMin pe Curiosity - a calculat care ar trebui să fie cantitatea minimă de dioxid de carbon atmosferic și cum ar fi fost indicat acest nivel de nivelurile de carbonat găsite în rocile marțiene astăzi. Apoi au sortat datele valoroase ale instrumentului CheMin pentru a vedea dacă există indicii ale acestor minerale.
Dar, după cum a explicat într-un comunicat de presă recent al NASA, constatările pur și simplu nu au măsurat:
„Ne-a lovit în special absența mineralelor carbonatate din roca sedimentară pe care roverul a examinat-o. Ar fi cu adevărat greu să obții apă lichidă, chiar dacă în atmosferă ar exista o sută de ori mai mult dioxid de carbon decât ceea ce ne arată dovada minerală din rocă. ”
Până la urmă, Bristow și echipa sa nu au putut găsi nici urmă de cantități de carbonate în probele de rocă analizate. Chiar dacă doar câteva zeci de milibar de dioxid de carbon ar fi fost prezente în atmosferă atunci când a existat un lac în Craterul Gale, acesta ar fi produs destule carbonate pentru detectarea CheMin a Curiosity. Această ultimă descoperire se adaugă unui paradox care plâng cercetătorii de pe Marte de ani buni.
Practic, cercetătorii au remarcat că există o discrepanță serioasă între ceea ce indică caracteristicile suprafeței despre trecutul lui Marte și ce dovezi chimice și geologice trebuie să spună. Nu numai că există o mulțime de dovezi că planeta a avut o atmosferă mai densă în trecut, mai bine de patru decenii de imagistică orbitală (și în anii de date de suprafață) au dat dovezi geomorfologice ample că Marte a avut odată apă de suprafață și un ciclu hidrologic activ.
Cu toate acestea, oamenii de știință încă se chinuie să producă modele care arată cum climatul marțian ar fi putut menține tipurile de condiții necesare pentru ca acest lucru să fi fost cazul. Singurul model de succes până acum a fost unul în care atmosfera conținea o cantitate semnificativă de CO2 și hidrogen. Din păcate, o explicație despre cum poate fi creată și susținută această atmosferă rămâne evazivă.
În plus, probele geologice și chimice pentru o astfel de atmosferă existentă acum miliarde de ani au fost de asemenea insuficiente. În trecut, sondajele efectuate de orbiteri nu au putut găsi dovezi privind mineralele carbonatate pe suprafața Martei. S-a sperat că misiunile de suprafață, precum Curiosity, vor fi capabile să rezolve acest lucru luând probe de sol și de găurit acolo unde se știa că există.
Dar, după cum a explicat Bristow, studiul echipei sale a închis efectiv ușa în acest sens:
„A fost un mister de ce nu s-a văzut prea mult carbonat de pe orbită. Ați putea ieși din timidă spunând că pot fi încă carbonatele, dar doar nu le putem vedea de pe orbită pentru că sunt acoperite de praf sau îngropate, sau nu suntem în căutarea locului potrivit. Rezultatele Curiozității pun accentul pe paradox. Este prima dată când verificăm carbonatele pe sol într-o rocă pe care o știm formată din sedimentele depuse sub apă. "
Există mai multe explicații posibile pentru acest paradox. Pe de o parte, unii oameni de știință au susținut că lacul Gale Crater nu ar fi fost un corp deschis de apă și a fost probabil acoperit cu gheață, care era suficient de subțire pentru a permite încă să intre sedimentele. Problema cu această explicație este că, dacă acest lucru ar fi adevărat, ar fi fost lăsate în urmă indicii vizibile - care ar include fisuri adânci în roca moale sedimentară.
Dar, deoarece aceste indicații nu au fost găsite, oamenii de știință au rămas cu două linii de dovezi care nu se potrivesc. În opinia lui Ashwin Vasavada, savantul proiectului Curiosity:
„Traversarea curiozității prin fluxuri, delte și sute de picioare verticale de nămol depuse în lacurile antice necesită un sistem hidrologic viguros care să furnizeze apă și sedimente pentru a crea rocile pe care le găsim. Dioxidul de carbon, amestecat cu alte gaze precum hidrogenul, a fost candidatul principal pentru influența de încălzire necesară unui astfel de sistem. Acest rezultat surprinzător pare să îl scoată din funcționare. ”
Din fericire, incongruențele în știință sunt cele care permit dezvoltarea unor teorii noi și mai bune. Și pe măsură ce explorarea suprafeței marțiene continuă - ceea ce va beneficia de sosirea exomars si Marte 2020 misiuni în anii următori - ne putem aștepta să apară dovezi suplimentare. Sperăm că va ajuta la îndreptarea drumului spre o rezoluție pentru acest paradox și nu ne va complica și mai mult teoriile!
