Skąd bierze się pył na Marsie?

Fragment formacji Medusae Fossae na Marsie ukazujący skutki miliardów lat erozji. Zdjęcie zostało wykonane za pomocą instrumentu HiRISE zainstalowanego na pokładzie sondy MRO Źródło: NASAJPL/University of Arizona

Pył pokrywający większą część powierzchni Marsa pochodzi w dużej mierze z jednej rozciągającej się na tysiąc kilometrów formacji geologicznej w pobliżu równika Czerwonej Planety, donoszą astronomowie.

Artykuł naukowy opublikowany w periodyku Nature Communications dowodzi zgodności chemicznej pomiędzy pyłem w atmosferze Marsa i formacją Medusae Fossae (MFF).

“Mars byłby znacznie mniej zapylony gdyby nie ten jeden potężny depozyt ulegający stopniowej erozji i zanieczyszczający praktycznie całą planetę” mówi współautor opracowania Kevin Lewis, profesor planetologii na Johns Hopkins University.

W filmie “Marsjanin” burza pyłowa powoduje ciąg wydarzeń, który sprawia, że na Czerwonej Planecie pozostaje astronauta grany przez Matta Damona. Tak jak w tym filmie, pył na Marsie stwarza zagrożenie dla prawdziwych misji, takich jak chociażby łazik Spirit. Drobny, przypominający puder materiał dostaje się do środka drogich instrumentów oraz pokrywa panele słoneczne niezbędne do zasilania całego urządzenia.

Na Ziemi pył oddzielany jest od miękkich formacji skalnych siłami natury: przez wiatr, wodę, lodowce, wulkany i uderzenia meteorytów. Przez ponad 4 miliardy lat jednak strumienie wody i przesuwające się lodowce także przyczyniły się do globalnych zapasów pyłu na Marsie. Choć kratery meteorytowe występują praktycznie wszędzie na czwartej planecie od Słońca, fragmenty powstałe wskutek uderzeń są zazwyczaj większe od drobnych cząstek, z których składa się marsjański pył.

“W jaki sposób Mars tworzy tak dużo pyłu, przecież żaden z tych procesów nie jest aktywny na Marsie? mówi główna autorka artykułu Lujendra Ojha, badaczka zatrudniona w laboratorium Lewisa.  Choć wszystkie te czynniki mogły odgrywać istotną rolę w przyszłości, coś innego musi odpowiadać za ogromne ilości pyłu otaczające teraz całego Marsa.

Ojha wraz z zespołem naukowym skupiła się na składzie chemicznym pyłu. Lądowniki i łaziki znajdujące się w różnych częściach czerwonego globu przesyłają na Ziemię zaskakująco podobne dane dotyczące pyłu. “Wszędzie na planecie pył jest bogaty w siarkę i chlor i posiada on bardzo odmienny stosunek obfitości siarki do chloru” mówi Ojha.

Badacze przeanalizowali także dane zebrane przez sondę Mars Odyssey, która krąży wokół planety od 2001 roku. Ojha wraz ze współpracownikami ustaliła, że obszar MFF jest obfity w siarkę i chlor, a co więcej stosunek tych obfitości jest dokładnie taki sam jak w pyle na całej planecie.

Wcześniejsze badania dowiodły, że MFF ma pochodzenie wulkaniczne. Kiedyś rozmiarami porównywalny z 50% powierzchni USA, pod wpływem erozji za pomocą wiatru MFF zmniejszył się do około 20%, a mimo to pozostaje największym znanym depozytem wulkanicznym w Układzie Słonecznym.

Obliczając jak dużo materii ubyło z MFF w ciągu ostatnich trzech miliardów lat, naukowcy mogli z przybliżeniem podać ile pyłu aktualnie znajduje się na Marsie – wystarczająco dużo, aby całą powierzchnię planety pokryć warstwą o grubości od 2 do 12 metrów.

Cząstki pyłu mogą także wpływać na klimat Marsa pochłaniając sporo promieniowania słonecznego i tym samym prowadząc do niższych temperatur przy gruncie i wyższych w atmosferze. Taki kontrast może prowadzić do silniejszych wiatrów, które z kolei są w stanie poderwać z powierzchni więcej pyłu.

Choć okresowe burze pyłowe pojawiają się na Marsie co roku (marsjańskiego, który trwa około dwóch lat ziemskich), globalne burze pyłowe formują się raz na mniej więcej 10 lat.

Źródło: Johns Hopkins University