Νερό. Πρόκειται πάντα για το νερό όταν πρόκειται για το μέγεθος του δυναμικού ενός πλανήτη για τη στήριξη της ζωής. Ο Άρης μπορεί να έχει λίγο υγρό νερό με τη μορφή περιστασιακών αλμυρές ροές κάτω από τους τοίχους του κρατήρα, αλλά τα περισσότερα φαίνεται να είναι κλειδωμένα σε πολικό πάγο ή κρυμμένα βαθιά υπόγεια. Βάλτε ένα φλιτζάνι από τα πράγματα σε μια ηλιόλουστη ημέρα του Άρη σήμερα και ανάλογα με τις συνθήκες, θα μπορούσε να παγώσει γρήγορα ή απλά να φουσκώσει για να εξατμιστεί στην εξαιρετικά λεπτή ατμόσφαιρα του πλανήτη.
Στοιχεία για άφθονο υγρό νερό σε πρώην πλημμυρισμένες πεδιάδες και κοίλες κοίλες του ποταμού βρίσκονται σχεδόν παντού στον Άρη. Της NASA Rover περιέργειας έχει βρει αποθέματα ορυκτών που σχηματίζονται μόνο σε υγρό νερό και βότσαλα που στρογγυλεύονται από ένα αρχαίο ρέμα που κάποτε έσκασε στο πάτωμα του κρατήρα Gale. Και εκεί βρίσκεται το παράδοξο. Το νερό φαίνεται να έχει ξεπεράσει τη βούληση στον Κόκκινο Πλανήτη πριν από 3 έως 4 δισεκατομμύρια χρόνια, οπότε τι συμβαίνει σήμερα;
Φταίξτε την κακία ατμόσφαιρα του Άρη. Ο παχύτερος, πιο δροσερός αέρας και η αύξηση της ατμοσφαιρικής πίεσης που συνοδεύει θα κρατούσαν το νερό σε αυτό το κύπελλο σταθερό. Μια παχύτερη ατμόσφαιρα θα μπορούσε επίσης να σφραγιστεί στη ζέστη, βοηθώντας να διατηρηθεί ο πλανήτης αρκετά ζεστός για να συγκεντρώσει και να ρέει υγρό νερό.
Έχουν προταθεί διάφορες ιδέες για να εξηγήσουν την πιθανή αραίωση του αέρα, συμπεριλαμβανομένης της απώλειας του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη, το οποίο χρησιμεύει ως άμυνα ενάντια στον ηλιακό άνεμο.
Τα ρεύματα μεταφοράς εντός του λιωμένου πυρήνα νικελίου-σιδήρου δημιούργησαν πιθανώς τις αρχικές μαγνητικές άμυνες του Άρη. Αλλά κάπου νωρίς στην ιστορία του πλανήτη τα ρεύματα σταμάτησαν είτε επειδή ο πυρήνας ψύχθηκε είτε διαταράχθηκε από αστεροειδείς κρούσεις. Χωρίς αναδευόμενο πυρήνα, το μαγνητικό πεδίο μαραίνεται, επιτρέποντας στον ηλιακό άνεμο να απομακρύνει την ατμόσφαιρα, μόριο με μόριο.
Ο ηλιακός άνεμος τρώει την αττική ατμόσφαιρα
Μετρήσεις από το τρέχον της NASA MAVEN αποστολή υποδείξτε ότι ο ηλιακός άνεμος απομακρύνει αέριο με ρυθμό περίπου 100 γραμμάρια (ισοδύναμο με περίπου 1/4 λίβρα) κάθε δευτερόλεπτο. «Όπως η κλοπή μερικών νομισμάτων από ταμειακή μηχανή κάθε μέρα, η απώλεια γίνεται σημαντική με την πάροδο του χρόνου», δήλωσε ο Bruce Jakosky, κύριος ερευνητής του MAVEN.
Ερευνητές από το Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) προτείνετε ένα διαφορετικό, λιγότερο αποξηραμένο σενάριο. Με βάση τις μελέτες τους, ο πρώτος Άρης μπορεί να έχει ζεσταθεί ξανά και ξανά από ένα ισχυρό φαινόμενο θερμοκηπίου. Σε μια δημοσίευση που δημοσιεύτηκε στο Γεωφυσικές Ερευνητικές Επιστολές, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ του μεθανίου, του διοξειδίου του άνθρακα και του υδρογόνου στην πρώιμη αττική ατμόσφαιρα μπορεί να έχουν δημιουργήσει ζεστές περιόδους όταν ο πλανήτης θα μπορούσε να υποστηρίξει υγρό νερό στην επιφάνειά του.
Η ομάδα εξέτασε αρχικά τις επιπτώσεις του CO2, μια προφανής επιλογή αφού περιλαμβάνει το 95% της σημερινής ατμόσφαιρας του Άρη και παγιδεύει φημισμένα τη θερμότητα. Αλλά όταν λάβετε υπόψη ότι ο Ήλιος έλαμψε 30% πιο αμυδρά πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια σε σύγκριση με σήμερα, CO2 μόνος μου δεν μπορούσε να το κόψει.
«Μπορείτε να κάνετε υπολογισμούς κλίματος όπου προσθέτετε CO2 και να χτίσεις έως και εκατοντάδες φορές την ατμοσφαιρική πίεση στον Άρη, και ποτέ δεν φτάνεις σε θερμοκρασίες που είναι ακόμη κοντά στο σημείο τήξης », είπε Ρόμπιν Wordsworth, επίκουρος καθηγητής περιβαλλοντικής επιστήμης και μηχανικής στη SEAS, και πρώτος συγγραφέας της εργασίας.
Το διοξείδιο του άνθρακα δεν είναι το μόνο αέριο που μπορεί να αποτρέψει τη διαφυγή θερμότητας στο διάστημα. Μεθάνιο ή CH4 θα κάνει και τη δουλειά. Πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο πλανήτης ήταν πιο γεωλογικά ενεργός, τα ηφαίστεια θα μπορούσαν να έχουν εισέλθει σε βαθιές πηγές μεθανίου και να απελευθερώσουν εκρήξεις αερίου στην αττική ατμόσφαιρα. Παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει στον Τιτάνα του φεγγαριού του Κρόνου, το ηλιακό υπεριώδες φως θα έσπαζε το μόριο σε δύο, απελευθερώνοντας το αέριο υδρογόνο στη διαδικασία.
Όταν ο Wordsworth και η ομάδα του εξέτασαν τι συμβαίνει όταν το μεθάνιο, το υδρογόνο και το διοξείδιο του άνθρακα συγκρούονται και μετά αλληλεπιδρούν με το ηλιακό φως, ανακάλυψαν ότι ο συνδυασμός απορρόφησε έντονα τη θερμότητα.
Carl Sagan, Ο Αμερικανός αστρονόμος και η δημοφιλής αστρονομία, εικάζουν για πρώτη φορά ότι η θέρμανση του υδρογόνου θα μπορούσε να ήταν σημαντική στις αρχές του Άρη το 1977, αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες μπόρεσαν να υπολογίσουν με ακρίβεια το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Είναι επίσης η πρώτη φορά που το μεθάνιο έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα αποτελεσματικό αέριο θερμοκηπίου στον πρώιμο Άρη.
Όταν λαμβάνετε υπόψη το μεθάνιο, ο Άρης μπορεί να είχε επεισόδια ζεστασιάς με βάση τη γεωλογική δραστηριότητα που σχετίζεται με σεισμούς και ηφαίστεια. Υπήρξαν τουλάχιστον τρεις ηφαιστειακές εποχές κατά τη διάρκεια της ιστορίας του πλανήτη - πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια (αποδεικνύεται από πεδιάδες σεληνιακής φοράδας), πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια (μικρότερα ηφαίστεια ασπίδας) και πριν από 1 έως 2 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν τεράστια ηφαίστεια ασπίδας όπως Όλυμπος Μονςήταν ενεργά. Έχουμε λοιπόν τρεις πιθανές εκρήξεις μεθανίου που θα μπορούσαν να επανατοποθετήσουν την ατμόσφαιρα για να επιτρέψουν έναν mellower Άρη.
Το τεράστιο μέγεθος του Olympus Mons πρακτικά φωνάζει τεράστιες εκρήξεις πάνω από ένα μακρύς χρονικό διάστημα. Κατά τη διάρκεια των ενδιάμεσων χρόνων, το υδρογόνο, ένα ελαφρύ αέριο, θα συνέχιζε να διαφεύγει στο διάστημα μέχρι να αναπληρωθεί από την επόμενη γεωλογική αναταραχή.
"Αυτή η έρευνα δείχνει ότι οι θερμαντικές επιδράσεις τόσο του μεθανίου όσο και του υδρογόνου έχουν υποτιμηθεί από μια σημαντική ποσότητα", δήλωσε ο Wordsworth. «Ανακαλύψαμε ότι το μεθάνιο και το υδρογόνο, και η αλληλεπίδρασή τους με το διοξείδιο του άνθρακα, ήταν πολύ καλύτερα για τη θέρμανση του πρώιμου Άρη από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως».
Νιώθω ότι ο Carl Sagan περπάτησε σε αυτόν τον δρόμο πριν από 40 χρόνια. Πάντα έδινε ελπίδα για ζωή στον Άρη. Λίγους μήνες πριν πεθάνει το 1996, ηχογράφησε αυτό:
»… Ίσως βρισκόμαστε στον Άρη λόγω της υπέροχης επιστήμης που μπορεί να γίνει εκεί - οι πύλες του κόσμου θαύματος ανοίγουν στην εποχή μας. Ίσως βρισκόμαστε στον Άρη επειδή πρέπει να είμαστε, επειδή υπάρχει μια βαθιά νομαδική ώθηση που έχει ενσωματωθεί σε εμάς από την εξελικτική διαδικασία, προερχόμαστε τελικά, από κυνηγούς, και για το 99,9% της θητείας μας στη Γη είμαστε περιπλανώμενοι. Και, το επόμενο μέρος για να περιπλανηθείτε, είναι ο Άρης. Όποιος κι αν είναι ο λόγος που βρίσκεστε στον Άρη, χαίρομαι που είστε εκεί. Και εύχομαι να ήμουν μαζί σου. "
