Miljardid aastaid tagasi oli Marsi pinnal vedel vesi järvede, ojade ja isegi ookeani kujul, mis kattis suure osa tema põhjapoolkerast. Selle soojema, niiskema mineviku tõendid on kirjutatud paljudes kohtades kogu maastikul alluviaalsete ventilaatorite, deltade ja mineraalirikaste savimaardlate kujul. Teadlased on aga juba üle poole sajandi arutanud, kas Marsil on vedel vesi või mitte.
Planeetide teadusinstituudi vanemteaduri Norbert Schorghoferi uute uuringute kohaselt võib Marsi pinnale vahelduvalt tekkida ergas vesi. Ehkki väga lühiajaline (vaid paar päeva aastas), võiks hooajaliste soolvee potentsiaalne olemasolu Marsi pinnal meile öelda palju Punase planeedi hooajalistest tsüklitest ning aidata lahendada selle üks kõige kestvamaid saladusi.
Schorghoferi uuring pealkirjaga “Marss: krookuse sulamise kvantitatiivne hindamine rändrahnude taga” ilmus hiljuti Astrofüüsikaline ajakiri. Küsimaks, kas hooajaline veekülm võib sulada, tekitades sellega vedelat vett, kaalus Schorghofer kvantitatiivsete mudelite komplekti, samuti ajakohastatud teavet soojuskonvektsiooni kohta ja kolmemõõtmelist pinnaenergia tasakaalu mudelit.
Kuigi suur osa veest, mis kunagi Marsi peal oli, on säilinud selle polaarsete jääkatetena, on vedela vee olemasolu väga keeruline kindlaks teha. Planeet läbib hooajalisi tsükleid nagu Maa, mille põhjal võib järeldada, et see jää sulab perioodiliselt. Madalrõhkkonna keskkond ja kiired temperatuurimuutused põhjustavad Marsil aga selle jää sublimeerumist juba ammu enne selle sulamispunkti jõudmist.
Marsil on õhurõhk vahemikus 0,4–0,87 kilopaskalit (kPa), mis võrdub vähem kui 1% Maa pinnast merepinnal. See asetab selle H kolmnurga rõhu lähedale2O - vedelvee olemasoluks vajalik minimaalne rõhk. Samal ajal soojeneb pind päikesepaistega kokkupuutel väga kiiresti, mille tagajärjel muutuvad temperatuurid kogu päeva jooksul massiliselt.
Nagu Schorghofer hiljutises PSI pressiteates selgitas:
„Marsil on palju külmi jäärikkaid piirkondi ja palju sooja jäävabu piirkondi, kuid jäised piirkonnad, kus temperatuur tõuseb üle sulamispunkti, on magus koht, mida on peaaegu võimatu leida. See magus koht on koht, kus moodustuks vedel vesi. ”
Schorghofer arvab, et need “magusad laigud” paiknevad väljaulatuva topograafia (nt rändrahne ja kõrgeid kivimoodustisi) ümbritsevatel laiuskraadidel. Talvisel ajal heidavad need piirkonnad pidevalt varje, luues väga külma temperatuuriga keskkonnad, kus veekülm võib koguneda.
Kevade saabudes sattuvad need samad laigud otsese päikesevalguse kätte. See põhjustaks veekülmade soojenemise vee sulamistemperatuuri lähedale ühe või kahe Marsi päeva järel (aka sool). Schorghoferi üksikasjalike mudeliarvutuste kohaselt muutub temperatuur väga kiiresti, tõustes hommikul temperatuurilt -128 ° C (-200 ° F) temperatuurini -10 ° C (14 ° F).
Igal pool, kus need veekülmaladestused moodustuvad soolarikkal pinnasel, surutakse nende sulamistemperatuur punktini, kus see sulaks temperatuuril -10 ° C. See tähendab, et mitte kõik pakane ei sublimeeruks ega muutuks gaasiliseks. Osa sellest muutuks soolveeks, mis kestaks seni, kuni kogu jää on kas sulanud või auruks muutunud. See hooajaline muster korduks järgmisel aastal uuesti.
Sarnaselt lõunapooluse piirkonnas toimuvale võivad süsinikdioksiidi külmad talvel kuhjuda ka väljaulatuva topograafia taha jäävatele varjulistele aladele. Veekülmade sulamine toimub seetõttu alles pärast kuiva jää aurustumist - punkti, mida teadlased nimetavad krookusekuupäevaks. Üks või kaks soolikat pärast selle kuupäeva möödumist hakkab vedel jääjää sulama, et tekiks vesi - nn krookuse sulamine.
Need leiud põhinevad NASA varasematel katsetel, mis näitasid, kuidas kloori rikas keskkond Marsil oleks kõige tõenäolisem koht vee leidmiseks. Sarnaseid uuringuid on läbi viinud arvukad teadusrühmad, kes on seadnud kahtluse alla, kas Marsi ekvatoriaalsetes piirkondades esinevad hooajalised iseärasused - RSL (Recurring Slope Lineae) või „kaldenurgad” - on soolvee moodustumise tagajärg.
Siiani on vastuolulisi tõendeid selle kohta, mis neid omadusi põhjustab, ja kas need tulenevad liivalaviinidest (“kuivad” mehhanismid) või põhjavee allikatest tulevast vedelast veest, sulavast pinnajääst või soolvee moodustumisest (“märg” mehhanism) . Nagu Schorghofer selgitas, on tema uurimistöö ja modelleerimine täiendav märk sellest, et “märg” mõttekool on õige.
„Küsimusele vastamine, kas hooajaline veejää krookuse sulamine Marsil tegelikult toimub, nõudis palju üksikasjalikke kvantitatiivseid arvutusi - numbrid on tõesti olulised. Vajalike kvantitatiivsete mudelite väljatöötamine võttis aastakümneid. ”
Sel suvel NASA Marss 2020 Rover stardib Canaverali neemelt, et alustada kuuekuulist teekonda Marsile. Kui seal on, liitub see Uudishimu ja hulk muid missioone, mis otsivad praegu tõendeid Marsi vesise mineviku kohta. Mis vähegi õnnestub, leitakse ka otseseid tõendeid selle kohta, et seal on tänapäeval vedelat vett! Lisaks aastakümnetepikkuse arutelu lahendamisele oleks see hea uudis ka neile, kes tulevikus sinna lootma lähevad!
