Mars to planeta, która wciąż budzi emocje. Znajduje się dość blisko Ziemi, a możliwość jej terraformacji lub skolonizowania to pomysły z pogranicza science-fiction, które jednak za kilkadziesiąt lat mogą się urzeczywistnić. Naukowcy muszą najpierw zgłębić, jak kiedyś wyglądał Mars i co wpłynęło na to, że stał się opustoszałym miejscem bez życia. Według wielu teorii, miliardy lat temu, Czerwona Planeta mogła być podobna do Ziemi i stanowić idealne miejsce dla istot żywych. Przyjrzyjmy się zatem jej historii.
Jak kiedyś wyglądał Mars
Wczesne hipotezy wskazywały na to, że Ziemia i Mars powstały z materiałów, które zderzyły się ze sobą z wewnętrznego Układu Słonecznego. Obecnie jednak naukowcy twierdzą, że Ziemia i Mars, powstały w wyniku kilku kolizji między materiałem z wewnętrznego Układu Słonecznego, a nie z akrecji materiału z zewnętrznego Układu Słonecznego.
Warto zauważyć, że miliardy lat temu Słońce było chłodniejsze i mniej jasne, a w Układzie Słonecznym istniały dwie planety z ciekłą wodą pokrywającą dużą część ich powierzchni. Chodzi oczywiście o Ziemię i Marsa. To nie scenariusz filmu science-fiction, ale fakty naukowców. Ciała niebiskie miały znaczne objętości gazów cieplarnianych, w tym dwutlenku węgla. Oba mogły nawet mieć prymitywne formy życia w swoich młodych oceanach, torując drogę do przyjaznej biologii przyszłości.
Planetolodzy badający Marsa od dawna wiedzą, że to ciało niebieskie kiedyś wyglądało zupełnie inaczej niż dzisiaj. Jego powierzchnia nie była tak „nieprzyjazna” jak obecnie. Dzisiaj widzimy tu kratery, skrajnie niskie temperatury i burze piaskowe. Jednak zaledwie 3,5 miliarda lat temu, wiele różnych kraterów na powierzchni planety było kiedyś wypełnionych wodą. Co ciekawe, ciecz wylewała się poza ich obręb, tworząc koryta rzek, które dzisiaj wyglądają jak opustoszałe szczeliny lub kaniony.
Istnieje przytłaczająca ilość dowodów na to, że Mars miał wodnistą przeszłość. Sezonowe lody można znaleźć nie tylko na biegunach, ale w różnych basenach i kraterach rozsianych po jego powierzchni. Ślady po wodzie, takie jak wyschnięte koryta rzek, zakola starorzeczy, ślady pradawnych przepływów prowadzących do wielkich basenów oceanicznych, znajdują się na całej czerwonej planecie.
Dzisiaj to trochę niewyobrażalne, ale wczesny Mars miał gęstą, bogatą w wodę atmosferę, która stopniowo wyczerpywała się bez ochrony silnego pola magnetycznego. Zarówno Czerwona Planeta, jak i Ziemia miały wczesne atmosfery, które były ciężkie, masywne i niezwykle bogate w CO2. Jednak na naszej planecie dwutlenek węgla został wchłonięty przez oceany i uwięziony w skałach węglanowych. Na naszym sąsiedzie proces ten nie nastąpił, ponieważ jego oceany były zbyt zakwaszone. Obecność dwutlenku siarki doprowadziła do powstania oceanów marsjańskich, które były bogate w kwas siarkowy. Doprowadziło to do geologii Marsa, którą dzisiaj odkrywają łaziki badające powierzchnię ciała niebieskiego.
Jak doszło do zmian?
W ciągu ostatnich kilku miliardów lat Ziemia i Mars przeszły dramatyczne zmiany. Nasza planeta stała się bogata w tlen, pozostała umiarkowana i ugościła życie eksplodujące na jej powierzchni, a Mars po prostu umarł. Jego oceany zniknęły, stracił swoją atmosferę i na razie nie znaleziono tam jeszcze żadnych znaków życia. Dawno temu obiekt zmienił się z ciepłej, mokrej planety w zimną, suche, nieprzyjemne miejsce, jakim jest dzisiaj. Wielu naukowców przez lata zastanawiało się, jaki był tego powód. Nauka zna odpowiedź.
Tak się stało na skutek zmian klimatu, które dokonały się przez miliardy lat na naszym sąsiedzie. Jednym z możliwych wyjaśnień zmiany klimatu ciała niebieskiego jest to, że Mars doznał potężnej kolizji z asteroidą, która usunęła część atmosfery planety i „wyłączyła” jego pole magnetyczne. Inna z teorii zmian na Czerwonej Planecie zakłada, że ciało niebieskie mając zaledwie połowę średnicy Ziemi (i o mniejszej gęstości i mniejszym jądrze), schłodziło się na tyle, że jego aktywne dynamo magnetyczne wygasło. To mogło być punktem zwrotnym w dziejach planety.
Jedno jest pewne – zmiany związane są z wygaśnięciem pola magnetycznego. Jego brak umożliwił wiatrowi słonecznemu rozerwanie atmosfery.
Warto w tym miejscu dodać, że pole magnetyczne jest generowane przez efekt dynama w jądrze planety. Obecnie, wnętrze Marsa jest mniejsze i chłodniejsze od Ziemskiego i nie wytwarza żadnego pola, które mogłoby podtrzymać ewentualną atmosferę. Naukowcy mają kilka sposobów na wytworzenie sztucznego pola magnetycznego, ale to już temat na zupełnie inny artykuł.
Na pytania o zmiany klimatyczne na Marsie miała odpowiedzieć misja NASA MAVEN. Jej cel to zmierzenie tempa, w jakim atmosfera jest obecnie wyrywana z Marsa przez wiatr słoneczny i wywnioskowanie tempa w całej historii czerwonej planety. Naukowcy dowiedzieli się, że skala czasowa wynosząca zaledwie około 100 milionów lat wystarczyłaby do przekształcenia świata wielkości Marsa, bez żadnej ochrony przed wiatrem słonecznym, z atmosfery podobnej do Ziemi w podobną do tej, którą znajdujemy na dzisiejszej Czerwonej Planecie. Naukowcy pracujący przy misji, że 65% argonu w atmosferze Marsa zostało utracone w kosmosie. Warto dodać, że argon jest gazem szlachetnym i jedynym procesem, który może go wynieść w przestrzeń kosmiczną, jest „rozpylanie” wywołane wiatrem słonecznym. Astronomowie mogli te badania odnieść to utraty dwutlenku węgla przez atmosferę planety.
Naukowcy boją się, że historia Marsa może przydarzyć się Ziemi. Jest to proces, który chcą wnikliwie i jednoznacznie poznać, bo jest istotny dla nas, Ziemian.
Źródło: forbes, sciencetimes, seeker, nasa