Gdzie są woda i dwutlenek węgla, w które niegdyś obfitowała atmosfera Marsa? Muszą wciąż znajdować się pod powierzchnią planety - dowodzi grupa europejskich badaczy w ostatnim "Science".
Cały program badania Marsa jest dziś skoncentrowany na jednym pytaniu: co się tam stało z wodą? Zastanawiał się nad tym już Percival Lowell, który na przełomie XIX i XX w. przez teleskop podpatrywał słynne kanały przecinające powierzchnię tej planety. Uważał, że zbudowali je Marsjanie, żeby dostarczyć wodę z lodowych czap biegunowych do wysuszonych obszarów równikowych. "Najwyraźniej na powierzchni planety brakuje wody, a zatem gdyby zamieszkiwały ją istoty o dostatecznej wiedzy, musiałyby - dla podtrzymania życia - zastosować irygację" - pisał w 1896 r.
Gdybyśmy spojrzeli na Marsa 4 mld lat temu, nie byłby Czerwoną (jak na zdjęciu z teleskopu Hubble'a), lecz Błękitną Planetą pełną wody
Mokra tajemnica
Kanały Lowella okazały się iluzją, ale problem z wodą - nie. Kiedy w latach 70. naukowcy po raz pierwszy zobaczyli planetę w zbliżeniu na doskonałych zdjęciach sond Mariner-9 oraz Viking, dostrzegli liczne ślady rzecznej erozji - doliny i koryta, obszary wymyte przez gigantyczne powodzie, a nawet nieckę po wielkim oceanie. Nigdzie jednak nie płynęła woda, bo i nie mogła.
Ciśnienie atmosferyczne przy powierzchni planety jest prawie 200 razy mniejsze niż na Ziemi, a średnia temperatura sięga 60 st. Celsjusza poniżej zera. W takich warunkach woda nie istnieje w stanie ciekłym. Wyparowuje do atmosfery lub zamarza na kamień.
Kłopot w tym, że pary wodnej, z której z rzadka tworzą się chmury kryształków lodu, w marsjańskiej atmosferze jest bardzo niewiele. Brakuje również imponujących lodowców - białe czapy polarne dobrze widoczne nawet z ziemskich teleskopów zajmują ledwie 1 proc. powierzchni Marsa. Gdyby nawet całe uległy roztopieniu, byłaby to ledwie kropla wobec tej masy cieczy, która niegdyś musiała płynąć po Czerwonej Planecie. Co się więc z nią stało? I kiedy?
Ślady po niszczycielskiej działalności wody noszą najstarsze wyżyny. To świadczy o tym, że zmiana klimatu nastąpiła na planecie 3,5-4 mld lat. temu Wcześniej musiało być ciepło i wilgotno. A wobec tego atmosfera - złożona głównie z dwutlenku węgla, który jest gazem cieplarnianym - musiała być dużo gęstsza niż obecnie. Jej ciśnienie co najmniej dorównywało ziemskiemu, a zdaniem niektórych badaczy - znacznie je przewyższało. Tylko w ten sposób Mars mógł zatrzymać słoneczne ciepło i ulec podgrzaniu, choć krąży o kilkadziesiąt milionów kilometrów dalej od Słońca niż Ziemia.
Śledztwo w sprawie wody doprowadziło więc badaczy do wniosku, że Czerwona Planeta w ciągu krótkiego czasu musiała stracić sporą część atmosfery, na którą, jak wszystko wskazuje, składało się tysiące bilionów ton gazów!
Tak wielki ubytek nie jest łatwo wytłumaczyć. Jedna z najpoważniejszych hipotez mówiła, że atmosfera została zdmuchnięta przez wiatr słoneczny - naładowane cząsteczki (głównie protony) wyrzucane przez naszą gwiazdę. Mars jest mniejszy niż Ziemia i jego ciążenie zacznie słabiej trzyma gazy przy powierzchni. Żeby uciec z grawitacyjnej smyczy, trzeba się rozpędzić do prędkości 5 km/s - ponad dwa razy mniejszej niż na naszej planecie.
Badania nad tym, jak szybko zdmuchiwana jest gazowa otoczka Marsa, przeprowadziły dopiero instrumenty na pokładzie sondy Mars Express (pojawiła się na orbicie planety pod koniec 2003 r.). Pomiary prowadzono od maja 2004 do maja 2006 r., a więc przez jeden marsjański rok.
Wyniki, które publikuje wczorajsze "Science", nie pozostawiają wątpliwości: nie jest to proces na tyle szybki, by wyjaśnić zniknięcie gazów z Marsa. Zarówno jony tlenu, jak i jony dwutlenku węgla uciekają w kosmos w tempie ledwie kilku gramów na sekundę. Nawet, jeśli wiatr słoneczny wiał w przeszłości dużo mocniej - to nie on skradł atmosferę i był przyczyną wyschnięcia planety.
Nowe tropy prowadzą do wnętrza planety
Od dziś trzeba więc śledztwo w sprawie wody skierować w inną stronę. Być może winna jest wielka asteroida, która miliardy lat temu uderzyła w Czerwoną Planetę, a gigantyczna eksplozja zmiotła atmosferę?
Bardziej prawdopodobna wydaje się jednak inna hipoteza, zgodnie z którą dwutlenek węgla z dawnej gazowej otoczki planety wraz z deszczami spłynął na powierzchnię i obecnie jest związany w marsjańskich skałach węglanowych. Na Ziemi od lat trwa podobny proces, ale wskutek aktywności tektonicznej i wulkanicznej gaz ten z czasem wraca do atmosfery.
Na Marsie jednak nie ma ruchów płyt tektonicznych, wszystkie wulkany dość wcześnie wygasły. Ustała więc jedna z naturalnych dróg obiegu CO2, dzięki której odnawiały się jego zapasy w marsjańskim powietrzu. Podobnie też gdzieś pod gruntem Marsa została uwięziona woda - może w wiecznej zmarzlinie w obszarach podbiegunowych albo wodonośnych warstwach głęboko pod powierzchnią.
Praca opublikowana w "Science" zwiększa nadzieję na taki właśnie scenariusz. Zdopinguje też naukowców do kolejnych misji, które postarają się na Marsie znaleźć ten życiodajny płyn, a wraz z nim - Marsjan. Ale raczej w postaci mikroskopijnych drobnoustrojów, a nie inteligentnej cywilizacji, jak to wyobrażał sobie Lowell.
http://www.gazetawyb...76,3878916.html
