Vesi. Planeedi elu toetamise potentsiaali suuruse suurendamisel on see alati seotud veega. Marsil võib olla juhuslikku vett soolased vood kraatriseinte alla, kuid suurem osa näib olevat lukustatud polaarjäässe või peidetud sügavale maa alla. Pange täna tasuline kraam päikselisel Marsi päeval välja ja olenevalt tingimustest võib see planeedi ülikerges atmosfääris kiiresti külmuda või aurudeks mullitada.
Tõendeid rohke vedela vee kohta endistes üleujutatud tasandikel ja ahelikes jõesängides võib leida peaaegu igal pool Marsil. NASA Uudishimu rover on leidnud mineraalide leiukohti, mis moodustuvad ainult vedelas vees, ja veeris, mille ümardas iidne oja, mis kunagi Gale'i kraatri põrandal mattus. Ja selles peitubki paradoks. Vesi näis olevat Punasele planeedile 3–4 miljardit aastat tagasi tahtmatult nirisenud, nii et mis täna saab?
Süüdista Marsi tujukas atmosfääri. Paksem, mahlasem õhk ja sellega kaasnev õhurõhu tõus hoiaksid selles tassis oleva vee stabiilsena. Paksem atmosfäär suleks ka kuumuses, aidates hoida planeeti piisavalt soojas, et vedel vesi koguneks ja voolaks.
Õhu oletatava hõrenemise selgitamiseks on välja pakutud erinevaid ideid, sealhulgas planeedi magnetvälja kadumine, mis on kaitse päikesetuule eest.
Konvektsioonivoolud sulatatud nikkel-raud südamikus tekitasid tõenäoliselt Marsi algse magnetilise kaitse. Kuid millalgi varase planeedi ajaloo alguses voolud peatusid, kuna tuum jahtus või asteroidide mõjud olid häiritud. Ilma tuumadeta magnetiline väli närtsus, võimaldades päikesetuulil atmosfääri, molekuli molekulidelt ära võtta.
Päikesetuul sööb ära marsi atmosfääri
Mõõtmised NASA voolu järgi MAVENi missioon näitavad, et päikesetuul eemaldab gaasi sekundis umbes 100 grammi (mis vastab umbes 1/4 naelale). "Nagu iga päev mõne münti vargus kassast, muutub kaotus aja jooksul märkimisväärseks," ütles MAVENi uurija Bruce Jakosky.
Teadlased Harvard John A. Paulsoni tehnika- ja rakendusteaduste kool (SEAS) soovitada teistsugust, vähem lõigatud ja kuivatatud stsenaariumi. Nende uuringute põhjal võis varajast Marsi soojendada ikka ja jälle võimas kasvuhooneefekt. Artiklis avaldatud artiklis Geofüüsikaliste uuringute kirjad, leidsid teadlased, et metaani, süsinikdioksiidi ja vesiniku vastastikune mõju Marsi varajases atmosfääris võis tekitada sooje perioode, mil planeet võis oma pinnal vedelat vett toetada.
Esmalt kaalus meeskond CO mõju2, ilmne valik, kuna see hõlmab 95% Marsi tänapäevasest õhustikust ja püüab kuulsalt lõksu. Kuid kui arvestada, et Päike paistis täna 4 miljardit aastat tagasi 30% õhem, siis CO2 üksi ei suutnud seda lõigata.
„Kliimaarvutusi saate teha sinna, kuhu lisate CO2 ja suurendab kuni sadu kordi tänapäevast õhurõhku Marsil ja te ei jõua kunagi temperatuurini, mis on isegi sulamistemperatuuri lähedal, ”ütles Robin Wordsworth, SEAS-i keskkonnateaduse ja tehnikateaduste dotsent ning töö esimene autor.
Süsinikdioksiid pole ainus gaas, mis suudab ära hoida soojuse kosmosesse pääsemise. Metaan või CH4 teeb ka seda tööd. Miljardid aastaid tagasi, kui planeet oli geoloogiliselt aktiivsem, võisid vulkaanid tungida sügavatesse metaaniallikatesse ja lasta Marsi atmosfääri gaasipurskeid. Sarnaselt Saturni Kuu Titanil toimuvaga lõikab päikese ultraviolettvalgus molekuli kaheks ja vabastab protsessis vesiniku gaasi.
Kui Wordsworth ja tema meeskond vaatasid, mis juhtub, kui metaan, vesinik ja süsinikdioksiid põrkuvad ja seejärel interakteeruvad päikesevalgusega, avastasid nad, et kombinatsioon neelab tugevalt soojust.
Carl Sagan, Ameerika astronoom ja astronoomia populariseerija, spekuleerisid kõigepealt, et vesiniku soojenemine võis olla oluline varajasel Marsi peal juba 1977. aastal, kuid see on esimene kord, kui teadlased on suutnud selle kasvuhooneefekti täpselt arvutada. See on ka esimene kord, kui metaan on varajases Marsi osutunud tõhusaks kasvuhoonegaasiks.
Kui arvestate metaaniga, võisid Marsil olla maavärinate ja vulkaanide põhjustatud geoloogilisel aktiivsusel põhinevad soojakraadid. Neid on olnud vähemalt kolm vulkaaniajastud planeedi ajaloo jooksul - 3,5 miljardit aastat tagasi (mida tõestavad kuuse-mära sarnased tasandikud), 3 miljardit aastat tagasi (väiksemad kilp-vulkaanid) ja 1–2 miljardit aastat tagasi, kui hiiglaslikud kilp-vulkaanid nagu Olympus Monsolid aktiivsed. Niisiis on meil kolm potentsiaalset metaanipurset, mis võiksid atmosfääri uuesti valgustada, et saada mahedamat Marsi.
Olympus Mons'i õhuke suurus kutsub praktiliselt välja ulatuslikud pursked üle a pikk ajaperiood. Vahepealsetel aegadel oleks vesinik, kerge gaas, kosmosesse pääsenud, kuni seda täiendaks järgmine geoloogiline murrang.
"See uuring näitab, et nii metaani kui ka vesiniku soojendavat mõju on märkimisväärsel määral alahinnatud," ütles Wordsworth. "Avastasime, et metaan ja vesinik ning nende koostoime süsinikdioksiidiga mõjutas Marsi varajast soojenemist palju paremini kui seni arvati."
Mul on kõdi, et Carl Sagan kõndis seda teed 40 aastat tagasi. Ta kandis Marsil elule alati lootust. Mitu kuud enne oma surma 1996. aastal salvestas ta selle:
”… Võib-olla oleme Marsil selle suurepärase teaduse tõttu, mida seal teha saab - meie ajal avanevad imelise maailma väravad. Võib-olla asume Marsil sellepärast, et peame olema, sest evolutsiooniprotsessi kaudu on meisse sisse ehitatud sügav teisaldatav impulss, tuleme ju jahimeeste kogujate poolt ja 99,9% -le oma maakera ametiajast oleme olnud rändajad. Järgmine rännakukoht on Mars. Kuid olenemata sellest, miks te Marsil olete, on mul hea meel, et olete kohal. Ja ma soovin, et oleksin teiega. ”
