Woda. Zawsze chodzi o wodę, jeśli chodzi o zwiększenie potencjału planety do podtrzymywania życia. Od czasu do czasu Mars może posiadać płynną wodę słone przepływy w dół ścian krateru, ale większość wydaje się być zamknięta w lodzie polarnym lub ukryta głęboko pod ziemią. Rozłóż filiżankę rzeczy w słoneczny dzień marsjański, a w zależności od warunków może szybko zamarznąć lub po prostu rozproszyć się w ultra-cienkiej atmosferze planety.
Dowody obfitej ciekłej wody na byłych zalanych równinach i korytach rzek można znaleźć prawie wszędzie na Marsie. NASA Łazik ciekawości odkrył złoża minerałów, które tworzą się tylko w ciekłej wodzie i kamykach zaokrąglonych przez starożytny strumień, który niegdyś przepływał przez dno krateru Gale. I na tym polega paradoks. Wygląda na to, że woda tryskała nieuchronnie przez Czerwoną Planetę 3 do 4 miliardów lat temu, więc co słychać dzisiaj?
Obwiniaj niesamowitą atmosferę Marsa. Gęstsze, bardziej soczyste powietrze i związany z nim wzrost ciśnienia atmosferycznego utrzymałyby stabilność wody w tym kubku. Gęstsza atmosfera również uszczelniałaby upał, pomagając utrzymać planetę wystarczająco ciepłą, aby płynna woda mogła się gromadzić i płynąć.
Zaproponowano różne pomysły w celu wyjaśnienia domniemanego przerzedzenia powietrza, w tym utraty pola magnetycznego planety, która służy jako ochrona przed wiatrem słonecznym.
Prądy konwekcyjne w stopionym rdzeniu niklowo-żelaznym prawdopodobnie generowały pierwotną obronę magnetyczną Marsa. Ale kiedyś na początku historii planety prądy zatrzymały się z powodu ochłodzenia jądra lub zostały zakłócone przez uderzenia asteroidy. Bez wzburzonego rdzenia pole magnetyczne uschło, umożliwiając wiatrowi słonecznemu usunięcie atmosfery, cząsteczka po cząsteczce.
Wiatr słoneczny pochłania marsjańską atmosferę
Pomiary prądu NASA Misja MAVEN wskazują, że wiatr słoneczny usuwa gaz w tempie około 100 gramów (co odpowiada w przybliżeniu 1/4 funta) co sekundę. „Podobnie jak kradzież kilku monet z kasy każdego dnia, strata z czasem staje się znacząca”, powiedział Bruce Jakosky, główny śledczy MAVEN.
Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) zaproponuj inny, mniej wycięty scenariusz. Na podstawie badań wczesny Mars mógł być od czasu do czasu ogrzewany przez potężny efekt cieplarniany. W artykule opublikowanym w Listy z badań geofizycznych, naukowcy odkryli, że interakcje między metanem, dwutlenkiem węgla i wodorem we wczesnej atmosferze marsjańskiej mogły spowodować ciepłe okresy, w których planeta mogłaby utrzymać ciekłą wodę na swojej powierzchni.
Zespół najpierw rozważył wpływ CO2, oczywisty wybór, ponieważ stanowi 95% współczesnej atmosfery Marsa i słynie zatrzymywanie ciepła. Ale biorąc pod uwagę, że Słońce świeciło o 30% słabiej 4 miliardy lat temu w porównaniu do dzisiejszego, CO2 sam nie mógł tego wyciąć.
„Możesz wykonać obliczenia klimatu, w których dodajesz CO2 i zwiększają setki razy dzisiejsze ciśnienie atmosferyczne na Marsie, a ty wciąż nie osiągasz temperatur zbliżonych do temperatury topnienia ”, powiedział Robin Wordsworth, asystent profesora nauk o środowisku i inżynierii środowiska w SEAS oraz pierwszy autor artykułu.
Dwutlenek węgla nie jest jedynym gazem zdolnym do zapobiegania ucieczce ciepła w kosmos. Metan lub CH4 też wykona robotę. Miliardy lat temu, kiedy planeta była bardziej aktywna geologicznie, wulkany mogły sięgać do głębokich źródeł metanu i uwalniać wybuchy gazu do marsjańskiej atmosfery. Podobnie do tego, co dzieje się na księżycu Saturna Tytan, słoneczne światło ultrafioletowe rozerwałoby cząsteczkę na dwie części, uwalniając w ten sposób gazowy wodór.
Kiedy Wordsworth i jego zespół spojrzeli na to, co dzieje się, gdy metan, wodór i dwutlenek węgla zderzają się, a następnie wchodzą w interakcje ze światłem słonecznym, odkryli, że kombinacja silnie pochłania ciepło.
Carl Sagan, Amerykański astronom i popularyzator astronomii, po raz pierwszy spekulował, że ocieplenie wodorem mogło być ważne na wczesnym Marsie w 1977 roku, ale po raz pierwszy naukowcy byli w stanie dokładnie obliczyć jego efekt cieplarniany. Po raz pierwszy okazało się, że metan jest skutecznym gazem cieplarnianym na wczesnym Marsie.
Jeśli weźmiesz pod uwagę metan, Mars mógł mieć epizody ciepła w oparciu o aktywność geologiczną związaną z trzęsieniami ziemi i wulkanami. Było co najmniej trzy epoki wulkaniczne w historii planety - 3,5 miliarda lat temu (czego dowodem są równiny księżycowe podobne do klaczy), 3 miliardy lat temu (mniejsze wulkany tarczowe) i 1 do 2 miliardów lat temu, kiedy gigantyczne wulkany tarczowe, takie jak Olympus Monsbyli aktywni. Mamy więc trzy potencjalne wybuchy metanu, które mogłyby ponownie uruchomić atmosferę i pozwolić na łagodniejszego Marsa.
Sama wielkość Olympus Mons praktycznie krzyczy ogromne erupcje w ciągu długo okres czasu. W międzyczasie wodór, lekki gaz, uciekałby w przestrzeń kosmiczną, dopóki nie zostanie uzupełniony przez kolejny wstrząs geologiczny.
„Te badania pokazują, że wpływ ocieplenia zarówno metanu, jak i wodoru został znacznie zaniżony”, powiedział Wordsworth. „Odkryliśmy, że metan i wodór oraz ich interakcja z dwutlenkiem węgla były znacznie lepsze w ocieplaniu wczesnego Marsa, niż wcześniej sądzono”.
Jestem łaskotany, że Carl Sagan szedł tą drogą 40 lat temu. Zawsze miał nadzieję na życie na Marsie. Kilka miesięcy przed śmiercią w 1996 r. Nagrał to:
”… Może jesteśmy na Marsie z powodu wspaniałej nauki, którą można tam zrobić - bramy cudownego świata otwierają się w naszych czasach. Być może jesteśmy na Marsie, bo musimy, ponieważ istnieje głęboki koczowniczy impuls wbudowany w nas przez proces ewolucyjny, w końcu pochodzimy od łowców zbieraczy, a przez 99,9% naszej kadencji na Ziemi byliśmy wędrowcami. Kolejnym miejscem do wędrówki jest Mars. Ale bez względu na powód, dla którego jesteś na Marsie, cieszę się, że tam jesteś. I chciałbym być z tobą.
