Czy Mars był kiedyś bardziej wilgotny i cieplejszy?

Czy Mars był kiedyś bardziej wilgotny i cieplejszy?

Z jakiegoś powodu następna planeta od Słońca – Mars – zawsze stanowiła dla nas obiekt szczególnej fascynacji. Od starej obsesji z „kanałami” na jej powierzchni, po szczegółowe kroniki cywilizacji marsjańskiej sporządzane przez pisarzy wczesnej fantastyki naukowej, ludzie zawsze mieli jakąś nadzieję, że Czerwona Planeta okaże się zamieszkana podobnie jak Ziemia.

Niestety, współczesna astronomia i program kosmiczny nie były łaskawe dla naszych marzeń o Marsie. Kanały okazały się złudzeniem optycznym wywołanym stosowaniem niewielkich teleskopów, a lądownikom Viking nie udało się w 1976 roku odkryć żadnych chemicznych śladów istot żywych. Na powierzchni Marsa rzeczywiście występuje woda, głównie w postaci lodu w niższych warstwach czap polarnych (górne warstwy są zimą zamrożonym dwutlenkiem węgla, czyli suchym lodem), lecz temperatura gruntu prawie nigdy nie przekracza punktu topnienia lodu. Atmosfera jest cienka – mniej więcej taka, jaką mamy na Ziemi na wysokości trzydziestu kilometrów. Na Marsie nie możemy zatem dzisiaj spodziewać się odpowiednich warunków do życia. Ważną kwestią jest to, czy w przeszłości było inaczej.

Astronomowie zajmują się obecnie ciekawym projektem – próbą uprawiania długofalowej „geologii” na planecie, której nigdy nie odwiedziła istota ludzka i z której nigdy nie zostały pobrane próbki. Może to być zaskakujące, ale możemy dowiedzieć się niemało na temat historii starożytnej Marsa, patrząc jedynie na fotografie.

Jedna z ważnych technik dotyczy zliczania kraterów. Tak jak Ziemia, Mars bombardowany jest ciągle przez meteory, lecz ze względu na cienką atmosferę mniej ich spala się po drodze w dół. Jeśli jakiś element powierzchni Marsa (na przykład strumień lawy) pokryty jest dużą liczbą kraterów, sensowne jest wówczas przyjęcie, że istniał on już od bardzo dawna. Z drugiej strony element powierzchni pokryty nielicznymi kraterami mógł powstać stosunkowo niedawno.

Cechą, która najdobitniej świadczy o tym, że Mars był kiedyś inny niż dzisiaj, są kanały – niektóre długie na 1500 kilometrów, prawie na pewno wyżłobione przez płynącą wodę. Przypominają rzeczywiście łożyska potoków na amerykańskim Południowym Zachodzie – doliny wyżłobione przez sporadyczne burze deszczowe, lecz przez większość czasu wyschnięte (należy tu zauważyć, że kanały te, zbyt małe, by dostrzec je przez naziemne teleskopy, n i e są tymi legendarnymi kanałami na Marsie). Doliny te są bezspornym dowodem na to, że kiedyś po powierzchni Marsa płynęła woda, nawet jeśli teraz tak nie jest. Istotnym pytaniem jest, skąd się ta woda wzięła i kiedy przestała płynąć.

I znów fotografie satelitarne rzuciły pewne światło na te zagadnienia. Przyglądając się cieniom rzucanym przez ściany kanałów, astronomowie mogą stwierdzić, że wiele z tych kanałów ma przekroje raczej w kształcie litery U niż charakterystycznym dla przepływu wody na Ziemi kształcie typu V. W dodatku mogą oni porównać ogólny rozkład kanałów na Marsie z systemem odprowadzania wody na naszej planecie. Tu gdzie potoki są zasilane przez opady deszczu, występuje układ niewielkich strumyczków zasilających strumienie, strumieni wpływających do dopływów i dopływów zasilających duże rzeki. Niektóre obszary na Marsie tak wyglądają, lecz większość kanałów zasilanych była przez własne źródła i płynęła niezależnie od innych. Taki układ doprowadził naukowców do sugestii, że wiele z tych kanałów to „podmyte doliny” – zasilane raczej przez wodę przesączającą się przez grunt niż przez wodę deszczową.

Zgodnie z tą teorią, gdy 4,5 miliarda lat temu utworzył się Mars, przechodził fazę ogrzania, być może nawet stopienia przez potoki meteorytów. Po ochłodzeniu planety i zamarznięciu powierzchni gorąca magma stopiła lód pod spodem. W tym scenariuszu podmyte doliny, jakie teraz widzimy na powierzchni, utworzone zostały przez wodę, która przesączyła się na wierzch i płynęła, pokonując duże odległości.

Główny problem stanowi to, że zgodnie z obecnymi modelami klimatu, temperatura powietrza wczesnego Marsa spadła dużo poniżej zera, więc woda wypływająca na powierzchnię powinna zamarznąć w ciągu kilku godzin. Jak pogodzić te wyniki z dowodami świadczącymi o płynącej wodzie, pozostaje główną wątpliwością dotyczącą ewolucji Marsa. Oto kilka możliwych rozwiązań.

• Jeśli młody Mars był rzeczywiście zimny, być może woda w kanałach płynęła pod warstwami lodu, który izolował wierzch, podczas gdy ciepło areotermiczne ogrzewało spód. Jeziora o takiej strukturze występują powszechnie na Antarktydzie.

• Być może modele klimatu pominęły coś i występował tam większy efekt cieplarniany, niż myślimy.

• Być może obecność wody wywołała sprzężenie zwrotne, przez pewien okres ocieplając klimat powyżej temperatury topnienia lodu. Zwolennicy tego poglądu dowodzą, że występowało tam kilka wypływów związanych z epizodami wulkanicznymi, z których każdy powodował krótkie „lato” oraz powstawanie na powierzchni oceanów wielkości Morza Śródziemnego.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *