Novo modeliranje razvoja Marsa namiguje, da naj bi imel planet kmalu po nastanku gosto atmosfero bogato z molekularnim vodikom. Model pokaže, da so bili takšni pogoji idealni za obstanek tekoče vode na površju planeta.

 

 

 

 

Mars, četrti kamen od Sonca, je dandanes negostoljuben planet. Odsotnost magnetnega polja in tanka atmosfera, ki jo večinoma sestavlja ogljikov dioksid, površja namreč ne varujeta pred bombardiranjem z visokoenergijskimi delci iz vesolja. Poletne temperature podnevi včasih res dosežejo prijetnih 21 stopinj Celzija, a ponoči padejo za sto stopinj. V glavnem, Mars ni idealna počitniška destinacija.

Ampak Mars ni bil vedno tak. Že ptički čivkajo, da naj bi imel Mars v preteklosti na svojem površju tekočo vodo. Dokazi za to prepričanje se kopčijo že lep čas. Na primer, posnetki vesoljskih sond, ki spremljajo Mars, so razkrila podobe posušenih kanalov, rečnih delt in morij. Nekateri kamni po obliki spominjajo na rečne kamne. In ne nazadnje je voda na Marsu še vedno prisotna, le da v zamrznjeni obliki na obeh polih (mogoče pod površjem še obstajajo jezera).

Pojavlja se vprašanje, kako je lahko tekoča voda na površju obstajala. Danes je to nemogoče zaradi tanke atmosfere. V preteklosti je bila atmosfera gostejša, ampak kakšna? Skupina znanstvenikov je nedavno poskusila odgovoriti na to vprašanje—rezultati so bili nedavno objavljeni v reviji Earth and Planetary Science Letters.

Raziskovalci so sestavili model razvoja atmosfere mladega Marsa, v katerem so kot prvi upoštevali procese pri visokih temeperaturah, ki so potekali v komaj nastalem, še vedno staljenem planetu. Med nastankom planeta se je v njegovi notranjosti ujelo veliko plinov, ki jih je planet ob hlajenju in strjevanju skorje iztisnil na površje in ustvaril prvo atmosfero. Po njihovih izračunih naj bi bila ta atmosfera sestavljena iz vodne pare in molekularnega vodika.

 


Ilustracija Marsa, kakršen naj bi izgledal pred štirimi milijardami let. Takrat naj bi dobršen del površja prekrivali globoki oceani. Avtor: ESO/M. Kornmesser/N. Risinger


Vodna para naj bi se obnašala prav tako kot danes na Zemlji: kondenzirala je v oblake v spodnjih plasteh atmosfere, s čimer je ostala priklenjena na planet. Molekularni vodik pa je tvoril zunanje plasti atmosfere, od koder ga je sčasoma odpihnilo v vesolje.

Model je le tako dober, kot je dobra njegova napovedna moč. Izkaže se, da model lahko pojasni zanimivo opažanje, povezano z zastopanostjo vodika na Marsu. Znanstveniki proučujejo sestavo Marsovih kamnin z roverji na Marsu in v laboratorijih prek meteoritov, to je kamnin, ki so ob večjih trkih z Marsa odletele na Zemljo. Med drugim opazujejo razmerje med zastopanostjo vodika (H; jedro je zgolj en proton) in devterija (D; jedro je sestavljeno iz protona in nevtrona), torej D/H.

Razmerje D/H v Marsovih meteoritih je podobno razmerju v Zemljinih kamninah. Meteoriti so večinoma strjena magma. Nastali so v notranjosti staljenega planeta, nato pa jih je planet med strjevanjem odložil na površje. Voda, raztopljena v teh kamninah, je torej nastala iz enakega materiala kot Zemlja. To ne preseneča, saj sta tako Zemlja kot Mars nastala iz protoplanetarnega diska na približno enaki oddaljenosti od Sonca.

Po drugi strani pa je analiza tri milijarde let stare gline na Marsovem površju pokazala, da je v njih razmerje D/H približno trikrat večje kot na Zemlji. Voda na površju Marsa, ki je igrala pomembno vlogo pri nastanku gline, je morala biti bogata z devterijem.

Nova raziskava slednjo uganko lepo razloži. Voda je bila lahko tako obogatena z devterijem le, če je  bilo vodika manj. Njihov model napove, da vodik tvori zunanje plasti atmosfere, od koder uide gravitacijskem privlaku planeta. Vodik je izgubljen, devterij, ki je težji, pa ostane in se ujame v vodne molekule.

Če gre raziskavi verjeti, potem je bil Mars z vodo bogat planet veliko prej kot Zemlja. O verjetnosti, da se je takrat na Marsu pojavilo tudi življenje, pa tokrat ne bomo izgubljali besed. Gremo korak za korakom.


Efemeride
06.12.2022 10:50 CET
06.12.2022 09:50 UT
Sonce vzide 07:29 
zaide 16:17 
Luna vzide 15:06 
zaide 05:41 
Angleški portal v vesolje
Zmaga.com
Zmaga.com
META znanost
META znanost