Pamiętacie jeszcze te tajemnicze pojawiające się i znikające ciemne strugi w swoistych wąwozach na zboczach marsjańskich kraterów? Najnowsze badania wskazują teoretycznie nowe miejsce ich pochodzenia.
Zespół naukowców z Uniwerstytetu Browna przekonuje, że za pojawianie się tych tajemniczych struktur może być odpowiedzialna topniejący lód znajdujący się pod powierzchnią Marsa. Całkiem możliwe, że do takiego topnienia dochodziło jeszcze całkiem niedawno w historii Marsa.
Artykuł naukowy opublikowany niedawno w periodyku Science skupiają się na swoistych wąwozów, które przypominają pod wieloma względami podobne struktury w pozbawionych wody dolinach Antarktydy. Na południowym biegunie Ziemi za ich powstawanie odpowiedzialna jest erozja wodna w wyniku topnienia lodowców. Teraz planetolodzy stworzyli specjalny model matematyczny, który jest w stanie ustalić, w którym miejscu na Marsie możliwe jest ogrzanie planety na tyle, aby temperatury pozwoliły na okresowe topnienie lodu i występowanie wody w stanie ciekłym na jego powierzchni.
Wszystko wskazuje, że gdy Mars nachyla się o 35 stopni, atmosfera na tyle gęstnieje, że właśnie w tych miejscach, gdzie odkrywamy takie struktury, może dochodzić do okresowego topnienia lodu występującego tuż pod powierzchnią Marsa. Następnie tak uzyskane dane dopasowano do tych okresów w historii Marsa, kiedy wąwozy w regionie Terra Sirenum stosunkowo szybko się rozszerzały. Zjawiska tego wszak nie można wyjaśnić nijak bez przynajmniej okresowej obecności wody.
Jak wskazują badacze, na początku historii planety, Mars pokryty był licznymi jeziorami, oceanami i jeziorami, wody było tam mnóstwo. Trzy miliardy lat temu jednak wilgotny Mars zamienił się w suchego Marsa, którego powierzchnię pokrywa niesamowicie sucha pustynia. Mimo to naukowcy wskazują, że w późniejszym czasie, stosunkowo niedawno temu, oś Marsa mogła przechylić się o 35 stopni względem ekliptyki, przez co nagrzał się on na tyle, że możliwe było stopienie śniegu i lodu, aby przynajmniej tymczasowo przywrócić wodę w stanie ciekłym. Z czasem i ta woda zniknęła.
Dotychczasowe teorie wskazywały, że marsjańskie wąwozy zostały wyrzeźbione przez szron z dwutlenku węgla unoszącego się z gleby, powodując zsuwanie się skał i gruzu po zboczach. Wysokość takich wąwozów skłoniła wielu naukowców do wysunięcia teorii, że w grę wchodziła woda roztopowa z lodowców ze względu na odległość, jaką pokonywały w dół zboczy oraz wygląd wąwozów, które uległy erozji. Udowodnienie, że na Marsie może istnieć woda w stanie ciekłym, odkąd zniknęła tak dawno temu, było trudne, ponieważ temperatury zazwyczaj oscylują wokół 70 stopni poniżej zera.
Wyniki nowych badań wskazują, że powstawanie wąwozów było spowodowane okresami topnienia lodu i parowaniem szronu CO2 w innych częściach roku. Naukowcy odkryli, że zjawisko to prawdopodobnie powtarzało się w ciągu ostatnich kilku milionów lat, a ostatni proces tego typu miał miejsce około 630 000 lat temu.
Gdyby lód znajdował się w wąwozach na obszarach, które badali, gdy oś Marsa przechyliła się do około 35 stopni, warunki byłyby odpowiednie do stopienia lodu, ponieważ temperatura wzrosła powyżej 273 stopni Kelvina, co odpowiada około 0 stopniom Celsjusza.
Co to wszystko oznacza?
„Nasze badanie pokazuje, że globalne rozmieszczenie wąwozów można lepiej wyjaśnić obecnością wody w stanie ciekłym na przestrzeni ostatniego miliona lat” – przekonuje Jay Dickson, główny autor opracowania z California Institute of Technology. „Woda wyjaśnia rozkład wysokości wąwozów w sposób, w jaki CO2 nie jest w stanie tego zrobić. Oznacza to, że Mars był w stanie wytworzyć wodę w stanie ciekłym w ilości wystarczającej do erozji kanałów w ciągu ostatniego miliona lat, co jest zjawiskiem bardzo nowym w skali historii geologicznej Marsa”.
Pomimo wątpliwości, czy istnienie wody roztopowej jest możliwe i tego, że naukowcom nigdy nie udało się stworzyć modelu warunków, które pozwoliłyby do topienia lodu na Marsie, badacze są przekonani, że teoria dotycząca wody roztopowej jest właściwa. Jakby nie patrzeć, także na Antarktydzie, pomimo niskich temperatur, słońce jest w stanie podgrzać lód na tyle, aby się stopił. W badaniu przeprowadzonym w 2015 roku naukowcy wykazali, że było możliwe, że w przeszłości na Marsie mogły istnieć okresy, w których dostępna była woda umożliwiająca utworzenie wąwozów, jeśli Mars wystarczająco przechylił się wokół swojej osi. Odkrycia zachęciły ich do modelowania tego nachylenia i dopasowania go do lokalizacji i wysokości utworzonych wąwozów.
Artykuł ponownie stawia fundamentalne pytanie: czy na Marsie może istnieć życie?
Można postawić zatem pytanie, czy istnieje jakikolwiek związek, związek dotyczący konkretnie wody w stanie ciekłym pomiędzy wczesnym wilgotnym a obecnym suchym Marsem. Pytanie to pozostaje otwarte. Naukowcy wskazują, że także na Antarktydzie istnieją liczne organizmy, które są w stanie bardzo długo przetrwać w lodzie, aby odrodzić się w warunkach ciekłej wody. Możliwe zatem, że jakiekolwiek życie, które istniało na wczesnym, dużo przyjaźniejszym Marsie, wciąż tam jest i czeka na cieplejsze czasy.