Ruch marsjańskich biegunów argumentem za wodą w historii tej planecie
Tak mógł wyglądać Mars przed 2 miliardami lat. Niebieski kolor oznacza ocean, który wypełnia obszar, na którym znajduje się obecnie północny biegun planety. Źródło: Taylor Perron/UC Berkeley.
W numerze Nature z 14 czerwca ukazał się artykuł z argumentami, które ucieszą zwolenników hipotezy występowania kiedyś wody na Marsie. Według modelu stworzonego przez amerykańskich geofizyków, różnice w wysokościach potencjalnych marsjańskich wybrzeży można wytłumaczyć przemieszczaniem się biegunów.
Przy obserwacjach z Ziemi wielka równina otaczająca północny biegun Marsa może być zinterpretowana jako pozostałość po oceanie. Obrazy uzyskane przez Vikingi w latach 80-tych wskazują na dwie możliwe dawne linie wybrzeża, ciągnące się przez tysiące kilometrów. Chodzi o obszary o nazwach Arabia i Deuteronilus, których wiek ocenia się na 2 do 4 miliardów lat.
Jednak w latach 90-tych inna sonda marsjańska, Mars Global Surveyor, wykonała dokładniejszą mapę topografii tego rejonu (z dokładnością 300 m) i okazało się, że potencjalne linie wybrzeża różnią się wysokością o kilka kilometrów. W obszarze Arabia różnice w wysokości wynoszą 2,5 km, a w rejonie Deuteronilus 0,7 km. Jest to sytuacja zupełnie inna niż na Ziemi, gdzie wysokość linii wybrzeża, w stosunku do poziomu morza, jest mniej więcej niezmienna. Stało się to jednym z argumentów przeciwko występowaniu kiedyś wody na Marsie.
Publikacja w najnowszym numerze "Nature" zbija ten argument przeciwko dawnym marsjańskim oceanom. Geofizycy z UC Berkeley uważają, że zmiany w marsjańskich wybrzeżach można wytłumaczyć poruszaniem się biegunów planety. Oś obotu planety (czyli położenie bieguna) mogła przemieścić się o prawie 3000 km w ciągu ostatnich 2 lub 3 miliardów lat.
"Gdy oś obrotu przesuwa się względem powierzchni, powierzchnia deformuje się i uwidacznia się to w linii wybrzeża", tłumaczy Michael Manga z UC Berkeley, jeden z autorów pracy. "W przypadku planet takich jak Mars i Ziemia, które posiadają zewnętrzny płaszcz, lub litosferę, która zachowuje się elastycznie, stała powierzchnia będzie deformować się w sposób inny niż powierzchnia morza, tworząc niejednorodne zmiany w topografii", dodaje główny autor, Taylor Perron z Harvard University.
Naukowcy stworzyli model Marsa z wędrującym biegunem. Uzyskane wyniki wskazują, że do wytłumaczenia obserwowanych obecnie różnic w wysokościach, potrzebne jest odchylenie bieguna o 50 stopni od dzisiejszej pozycji. Odpowiada to 3000 km na powierzchni planety. Mniejsze zmiany w rejonie Deuteronilus wymagają odchylenia o 20 stopni, co w przeliczeniu na odległość na powierzchni daje 700 km.
Dzisiejszy biegun i dwie jego dawne pozycje leżą na jednej linii, równoległej do największego marsjańskiego wzniesienia o nazwie Tharsis (to na nim znajduje się Olympus Mons). Tharsis jest największym wulkanem w Układzie Słonecznym. Powstał 4 miliardy lat temu.
Michel Manga proponuje wyjaśnienie tak dużej wędrówki biegunów. Gdyby 3 miliardy lat temu Arabia była oceanem wypełnionym na głębokość kilku kilometrów, to masa znajdującej się tam wody mogła być wystarczająca do przesunięcia bieguna o 50 stopni. Gdy woda zniknęła, biegun mógł powrócić na obecną pozycją, a następnie znowu przesunąć się o 20 stopni, gdy rejon ponownie był wypełniony wodą.
Tej hipotezy nie popiera inny z autorów, Mark Richards z UC Berkeley, który sądzi, że przesuwanie się biegunów mogło być spowodowane termiczną konwekcją od gorącego jądra planety. "Taka konwekcja musi istnieć obecnie, gdyż Olympus Mons posiada wypływy lawy z ostatnich 100 milionów lat", argumentuje swoją hipotezę.
Badania naukowców są elementem projektu BioMars, finansowanego przez NASA. Badania finansuje też University of California w Berkeley, instytucja z Kanady oraz inny projekt NASA - Mars Data Analysis Program.
Źródło: BerkeleyNews, www.astronomia.pl