Próby wytłumaczenia sieci dolin na Marsie modelami klimatycznymi

Rozległa sieć dolin na powierzchni Marsa została stworzona przez wodę płynącą nimi miliardy lat temu, jednak źródło tej wody pozostaje nieznane. Teraz zespół naukowców z Uniwersytetu Stanowego w Pensylwanii oraz NASA wykorzystując modele klimatyczne stara się zrozumieć jak ocieplenie gazami cieplarnianymi mogło się przyczynić do pojawienia się wody.

“Wszyscy szukają życia na Marsie, a jeżeli Mars mógł utrzymać życie dawno temu gdy na powierzchni istniała płynąca woda, szanse na istnienie życia na Marsie także teraz rosną,” mówi Natasha Batalha, studentka astronomii i astrofizyki z Penn State. “Nasze prace opierają się na modelach, dzięki którym staramy się oszacować co się działo na powierzchni Marsa 3,8 miliarda lat temu.”

Poprzednie badania kraterów marsjańskich wspierają teorię o istnieniu płynącej wody na młodym Marsie, jednak jak na razie nie wiadomo w jaki sposób ogrzanie powierzchni Marsa mogło stopić lód i ile wody w rzeczywistości było.

“Jeżeli porównamy niektóre z dolin na Marsie do tych znanych na Ziemi, na przykład do rzeki Kolorado, mają one mniej więcej taką samą szerokość,” mówi James Kasting, profesor geonauk z Penn State. “Wiemy ile wody trzeba było, aby powstał Wielki Kanion.”

W 2014 roku grupa prof. Kastinga zaproponowała model klimatu pokazujący Marsa ogrzewanego gęstą atmosferą gazów cieplarnianych, a dokładnie dwutlenku węgla i wodoru. W najnowszym wydaniu czasopisma Icarus zespół pisze, że przy wykorzystaniu modelu fotochemicznego, udało im się określić, że w przeszłości w atmosferze mogło znajdować się bardzo dużo wodoru. Według Batalhi i Kastinga modele fotochemiczne symulują różne aspekty atmosfery wykorzystując metody matematyczne do określenia składu chemicznego i interakcji między związkami chemicznymi.

“Głównym celem naszych prac było określenie w jaki sposób, i czy to w ogóle możliwe, aby uzyskać aż 5 procent wodoru w atmosferze. 5 procent to bardzo dużo. Planety typu ziemskiego nie mają zazwyczaj tak dużej otoczki wodorowej bowiem wodór stosunkowo łatwo ucieka w przestrzeń kosmiczną,” mówi Batalha.

Aby uzyskać duże stężenie wodoru w atmosferze okazało się, że niezbędne są gazy wulkaniczne spowodowane ruchem płyt tektonicznych. Jednak choć naukowcy uważają, że na Marsie istnieją ślady ruchu płyt tektonicznych, teoria ta jest wciąż kontrowersyjna. W dalszych pracach naukowcy skupią się na poszukiwaniu dowodów, które wspierają ten model klimatu bez konieczności istnienia ruchu płyt.

Konkurencyjna hipoteza, zwana hipotezą impaktową, skupia się na teorii w ramach której silne bombardowanie powierzchni Marsa planetoidami mogło doprowadzić do tymczasowego ogrzania atmosfery, powstania dużej ilości pary w atmosferze, kondensacji i dużych opadów. Wadą tej hipotezy jest powstanie niewystarczającej ilości wody, aby wytłumaczyć doliny i kaniony widoczne na Marsie.

Dane zebrane przez łazik Curiosity przemawiają za tym, że na Marsie przez bardzo długi czas istniał zbiornik wody stojącej w kraterze Gale. Według Batalhi pojawiają się kolejne dowody na to, że woda na Marsie istniała przez miliony lat – a to niemożliwe w ramach hipotezy impaktowej.

Źródło: phy.so