Kaip Marsas išsausėjo ir ar ten dar liko vandens? Mokslininkai artėja prie atsakymo

Marsas dažnai vadinamas Žemės pusbroliu, tačiau jo paviršius šiandien atrodo kaip išdegusi dykuma. Vis daugiau tyrimų rodo, kad kadaise ši planeta galėjo būti drėgna, turėti upių ir net vandenynų dydžio telkinius.

Kodėl vanduo išnyko ir ar jo dar liko po paviršiumi, yra vienas svarbiausių klausimų, į kuriuos bando atsakyti planetų mokslininkai. Nuo šių atsakymų priklauso ir tai, ar Marsas kada nors galėjo būti tinkamas gyvybei.

Marsas, kuris priminė jauną Žemę

Remiantis geologiniais duomenimis, prieš daugiau kaip 3 milijardus metų Marsas buvo visiškai kitoks. Jo orbita buvo panaši į dabartinę, tačiau klimatas ir paviršius gerokai priminė ankstyvą Žemę.

Marso nuotraukose matomos išdžiūvusios vagos, deltų formos nuosėdos ir senų ežerų pakrantės leidžia manyti, kad čia tekėjo skystas vanduo. Cheminės uolienų sudėties analizės patvirtina, kad šiose vietose ilgą laiką galėjo stovėti vandens telkiniai.

Kai kurie modeliai rodo, kad senovėje Marsas galėjo turėti vandenyno dydžio šiaurinį baseiną. Tai būtų reiškę milžinišką gėlo ar sūraus vandens kiekį, pakankamą ilgam geologiniam aktyvumui ir cheminių procesų įvairovei.

Kodėl vanduo išgaravo?

Pagrindinė priežastis, kodėl Marsas prarado daug vandens, yra jo atmosfera. Maža planeta greičiau atvėso ir prarado apsaugantį magnetinį lauką, todėl saulės vėjas pradėjo efektyviai plėšyti viršutinius atmosferos sluoksnius.

Kai atmosfera suplonėjo, paviršiaus slėgis sumažėjo tiek, kad skystas vanduo tapo nestabilus. Jis arba iškart užšaldavo, arba išgaruodavo, o vandens molekulės vėliau skildavo ir lengviausias vandenilis pamažu pabėgdavo į kosmosą.

Šiandien tai patvirtina orbitinių zondų matavimai, kurie fiksuoja, kaip vandenilio atomai ir jonai pamažu nuteka nuo Marso. Taip galima atsekti, kiek vandens planeta galėjo prarasti per milijardus metų.

Kur dabar pasislėpęs Marso vanduo?

Nors paviršiuje šiandien stokojama skysto vandens, jis niekur nedingo be pėdsakų. Didelė dalis užšalo polinių kepurių ledyne, kuriame susimaišęs vanduo ir anglies dioksido ledas.

Kita dalis, tikėtina, slypi po paviršiumi kaip ledo sluoksniai arba druskų prisotintas sūrus vanduo. Žemėlapių, sudarytų pagal neutronų ir radaro duomenis, analizė rodo, kad ledo atsargos gali būti net vidutinėse platumose, ne tik ašigaliuose.

Taip pat dalis vandens yra chemiškai įkalinta mineraluose, pavyzdžiui, molio ir hidratų formose. Tokios uolienos liudija, kad ilgą laiką vykę procesai įtraukė vandenį į akmenų kristalinę struktūrą ir taip jį paslėpė nuo tiesioginio stebėjimo.

Marso misijų radiniai

Per kelis dešimtmečius Marsą tyrė orbitiniai zondai, stacionarūs moduliai ir judrūs robotai. Kiekviena misija papildė bendrą vaizdą, kaip keitėsi planeta ir jos vandens atsargos.

Roveriai analizavo uolienas senovinių ežerų dugnuose ir nustatė, kad jos susidarė vandenyje. Tai rodo ne trumpalaikius potvynius, o ilgalaikį stovintį ar lėtai tekantį vandenį, kuris galėjo išsilaikyti šimtus tūkstančių ar dar daugiau metų.

Orbitiniai aparatai radaru perskrodė poledinius sluoksnius ir aptiko storas ledo mases, kurios primena įšalo sluoksnius Žemėje. Tai ypač domina mokslininkus, nes būtent tokios vietos ateityje galėtų tapti vandens šaltiniu žmonių misijoms.

Ar Marse buvo gyvybei tinkamos sąlygos?

Vanduo vienas pats dar negarantuoja gyvybės, tačiau jis yra būtina sudedamoji dalis mums žinomos biologijos procesuose. Jei ankstyvasis Marsas iš tiesų turėjo pastovius ežerus ir švelnesnį klimatą, tai reiškia, kad ten galėjo susikurti palankios sąlygos paprastoms gyvybės formoms.

Roveriai desperatiškai ieško organinių molekulių, mineralinių struktūrų ir tikslių nuosėdų sluoksnių, kurie galėtų rodyti senovinės mikrobinės veiklos pėdsakus. Tačiau rasti neabejotiną įrodymą labai sunku, nes per milijardus metų aplinka stipriai pasikeitė, o radiacija ir oksiduojančios medžiagos naikino trapias liekanas.

Dėl to daug mokslininkų sutaria, kad galutinį atsakymą veikiausiai duos tik į Žemę pargabenti Marso uolienų mėginiai. Tokių mėginių laboratorinė analizė leistų pritaikyti jautriausius instrumentus ir įvairius metodus, kurių į robotus šiuo metu sutalpinti neįmanoma.

Ką mums sako Marso istorija?

Mokslininkai Marsą vadina puikia laboratorija, leidžiančia suprasti, kaip lengvai gyvybei tinkamos sąlygos gali būti prarastos. Palygindami šią planetą su Žeme, jie siekia išsiaiškinti, kodėl viena planeta išlaikė storą atmosferą ir vandenynus, o kita virto šalta dykuma.

Marso pavyzdys padeda geriau įvertinti ir kitų planetų už Saulės sistemos ribų potencialą. Jei radome bent vieną pavyzdį, kaip gyvenama planeta gali išsausėti, tai reiškia, kad ieškodami gyvybės Visatoje turime atsižvelgti ne tik į dabartines sąlygas, bet ir į ilgalaikę planetų istoriją.

Galiausiai, suvokimas, kiek trapios yra tokios sąlygos kaip skystas vanduo ir stabili atmosfera, verčia iš naujo pažvelgti ir į Žemės ateitį. Net jei mūsų planeta šiuo metu atrodo stabili, Marso likimas primena, kad ilgalaikiai pokyčiai gali būti radikalūs ir negrįžtami.