Większość statków kosmicznych związanych z Marsa przeszukuje Czerwoną Planetę w poszukiwaniu dowodów jej wodnistej przeszłości. Instrument radarowy na statku kosmicznym wykrył lód wodny w górnych warstwach Marsa; instrument do mapowania minerałów odkrył substancje chemiczne powstające w wilgotnym środowisku; a jego potężny aparat wykrył oczywiste cechy na powierzchni Marsa utworzone przez bieżącą wodę. Oto zestawienie dotychczasowych odkryć Mars Express.
Od wielu dziesięcioleci astronomowie zastanawiają się nad wodą na Marsie. Dzięki Mars Express ESA wiele spekulacji zastąpiono faktami. Wprowadzony na rynek 2 czerwca 2003 roku, Mars Express zmienił nasz sposób myślenia o Marsie.
Od czasu misji Wikingów w latach 70. XX wieku planetolodzy kilkakrotnie zmieniali postrzeganie wody na Marsie, przechodząc z obrazu suchej planety na obraz cieplejszej i bardziej wilgotnej. Dane Mars Express rzucają nowe światło na złożony problem ewolucji wody na Czerwonej Planecie.
„Ponownie piszemy historię Marsa” - mówi Gerhard Neukum, Freie Universitaet Berlin, Niemcy i główny badacz na temat kamery stereofonicznej wysokiej rozdzielczości Mars Express (HRSC). „Duży obraz ciepłego mokrego Marsa nie jest całkowicie poprawny. Każdy ciepły okres mokry trwał zaledwie kilkaset milionów lat. Cztery tysiące milionów lat temu to już koniec - dodaje.
Trzy instrumenty w Mars Express były w centrum tej rewolucji w myślach. Jednym z nich jest zaawansowany radar Mars dla sondowania podpowierzchniowego i jonosferycznego (MARSIS). Od lipca 2005 r. MARSIS sondował pod powierzchnią Marsa na głębokości tysięcy metrów. Po raz pierwszy takie dochodzenia miały miejsce.
„MARSIS wykazał, że wiele górnych warstw Marsa zawiera lód wodny”, mówi Jeffrey Plaut z Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, który jest głównym badaczem eksperymentu MARSIS.
Naukowcy wykryli obfity lód wodny w marsjańskich regionach polarnych, a także otrzymali niespodziankę od niektórych pierwszych wyników, które zwrócił MARSIS. Gdy radar przeleciał nad środkowymi północnymi szerokościami geograficznymi Chryse Planitia, sygnały pokazały zakopany krater uderzeniowy pod powierzchnią. Wewnątrz tej struktury uderzeniowej znajdowała się gruba warstwa możliwie bogatego w wodę materiału. „Znajdujemy zbiorniki lodu, których nigdy wcześniej nie widziano” - mówi Plaut - „Nadal jednak zastanawiamy się, kiedy i gdzie woda na Marsie była płynna”.
„Ostatnich obserwacji MARSIS dokonano na biegunie południowym” - dodaje Giovanni Picardi, główny badacz MARSIS z uniwersytetu rzymskiego „La Sapienza”. „Jakość wstępnych wyników zaawansowanej analizy, którą wciąż przeprowadzamy, jest naprawdę ekscytująca i obiecująca w odniesieniu do głównych naukowych celów naszego eksperymentu.” Cele obejmują wykrywanie wody podpowierzchniowej.
Spektrometr mapowania widzialnego i podczerwonego OMEGA podjął gigantyczne kroki w kierunku odpowiedzi na to pytanie. OMEGA wykrywa minerały na powierzchni Marsa. Trzy w szczególności ujawniają historię marsjańskiej wody. „Wykazaliśmy, że woda mogła być stabilna na powierzchni Marsa, ale nie na długo”, mówi Jean-Pierre Bibring, Institut d'Astrophysique Spatiale, Orsay, Francja i główny badacz OMEGA.
OMEGA wykrył minerały ilaste, które powstają podczas długotrwałego kontaktu z wodą, ale tylko w najstarszych regionach Marsa. To sugerowało, że woda płynęła tylko w ciągu pierwszych kilkuset milionów lat historii naszej planety. Kiedy te zbiorniki wodne zostały utracone, woda od czasu do czasu tryskała z wnętrza planety, ale szybko odparowała.
Podczas parowania wytwarzali siarczany, drugi minerał wykryty przez OMEGA. Kiedy nawet to się zatrzymało, a pozostała woda na Marsie została trwale zamarznięta, wówczas atmosfera stopniowo zmieniła kolor gleby na czerwony, tworząc trzeci wykryty mineralny OMEGA, tlenek żelazowy.
Mars jest taki od tysięcy milionów lat. „Zadziwiające jest to, że po raz pierwszy ustaliliśmy, gdzie i kiedy ciekła woda mogła być obecna na Marsie. Nie o tym wcześniej pomyślał ”- mówi Bibring.
Obrazy z kamery stereo wysokiej rozdzielczości (HRSC) prowadzą do tych samych wniosków. Pokazują powierzchnię Marsa w najdrobniejszych szczegółach, odsłaniając obiekty o średnicy zaledwie 10 metrów. Wyraźnie pokazują wyjątkowo stare regiony marsjańskie, które zostały zniszczone przez płynącą wodę. Zdjęcia pokazują także wielką dolinę, Kasei Valles, wykutą przez gigantyczny lodowiec marsjański, który przetrwał tysiąc milionów lat w czasie, gdy temperatura Marsa spadła zbyt nisko, aby ciekła woda mogła przepłynąć przez powierzchnię.
„Widzimy wyraźny związek między regionami wulkanicznymi a przepływami wody”, mówi Neukum. Gdziekolwiek na Marsie występowała aktywność wulkaniczna, topiła ona wodę wewnątrz Marsa i pozwalała jej wypłynąć na powierzchnię. Niektóre z tych przepływów są najnowsze - mówiąc geologicznie. „U podnóża Olympus Mons HRSC widzi dowody przepływów wody, które miały miejsce w ciągu ostatnich 30 milionów lat”, mówi Neukum.
Najnowszy statek kosmiczny NASA, Mars Reconnaisance Orbiter (MRO), przenosi instrumenty, które przewodzą z tych z Mars Express. Wielu naukowców z zespołów pracujących nad MARSIS pracuje obecnie nad płytkim radarem ASI (SHARAD) na pokładzie MRO. Ma to na celu skupienie się na płytszych warstwach Marsa, podczas gdy MARSIS wygląda głębiej. Siostrzanym instrumentem OMEGA na MRO jest kompaktowy spektrometr zwiadowczy dla Marsa (CRISM). Bardziej szczegółowo przyjrzymy się minerałom na powierzchni Marsa. Jednak instrument ma tylko niewielkie pole widzenia, więc będzie potrzebował wskazówek. „Będą ukierunkowane przede wszystkim na obszary, które OMEGA okazały się interesujące”, mówi Bibring.
„Mars Express dostarczył bezprecedensowych dowodów na historię wody na Marsie. Teraz czekamy na nowe badania, które będą oparte na tym dziedzictwie ”- mówi Augustin Chicarro, naukowiec projektu Mars Express w ESA.
Oryginalne źródło: ESA News Release
