Voda na Marsu: led, sledi rečnih dolin in dokazi o pretekli tekoči vodi

Voda na Marsu: odkritja ledu, starodavnih rečnih dolin in spektroskopskih dokazov tekoče vode — orbite in sondo razkrivajo skrivnosti marsovske hidrologije.

Kje je voda na Marsu?

Na Marsu je v primerjavi z Zemljo veliko manj prostorsko razpoložljive vode. Večina znane vode je ujeta v kriosferi (permafrost in polarne kape), torej v obliki ledu. Tekoče vode na površju danes skoraj ni; v redki atmosferi je le majhna količina vodne pare. Pod površjem so po podatkih radarjev in nevtronskih meritev velike zaloge vodnega ledu, v nekaterih regijah pod tankim slojem prsti tudi lahko dostopne zamrznjene plasti.

Zakaj tekoča voda na površju ni stabilna?

Razmere na površju planeta ne omogočajo dolgoročnega obstoja tekoče vode. Povprečni atmosferski tlak na Marsu (~0,6 % zemeljskega) in povprečna temperatura sta večinoma prenizka, zato voda pri površinskih pogojih zlahka zmrzne ali sublimira neposredno v plin. Kljub temu pa obstajajo mehanizmi in lokalni pogoji (npr. raztopine soli, kratkotrajno segrevanje) pri katerih je možnost kratkotrajnega nastanka tekoče (obilneje brinaste) vode realna.

Dokazi o pretekli tekoči vodi

Zemeljski in orbitni opazovalci so zbrali mnogo dokazov, da je na površju Marsa nekoč tekla obsežna tekoča voda. Zaradi tega bi bila velika območja planetarne površine videti podobna oceanom ali obsevnim rekam.

Na površini ali pod njo je zdaj ali v daljni preteklosti veliko znakov vode. Med njimi so struge potokov, polarne kape, spektroskopske meritve in erodirani kraterji. Obstajajo tudi minerali, ki pogosto nastanejo ob prisotnosti tekoče vode (na primer goetit oziroma druge oksihidrokside železa), sivi, kristalni hematit, filosilikati (glineni minerali), opal in sulfati. Ti minerali so močan indikator, da je nekoč obstajala dolgotrajna izmenjava vode in kemična preobrazba kamnin.

Orbitalne slike razkrivajo starodavne rečne doline (valley networks), velike odtočne kanale (outflow channels), delte in možne obalne linije – vse to kaže na preteklo kroženje vode, erozijo in usedanje sedimentov v času, ko je bilo podnebje toplejše in vlažnejše.

Orbitalne in pristajalne meritve

Obleti Marsa, kot so Viking, Mars Odyssey, Mars Global Surveyor, Mars Express in Mars Reconnaissance Orbiter, so opremili z zmogljivimi kamerami, spektrometri in radarji. Posneli so fotografije, ki se zdijo starodavna jezera, starodavne rečne doline in razširjena poledenitev. Orbitalni spektrometer žarkov gama in nevtronski senzorji so tik pod površino velikega dela planeta našli znake vodika, kar pomeni prisotnost ledu. Prav tako so z radarskimi raziskavami (npr. MARSIS, SHARAD) odkrili debelejše plasti ledu, ki jih razlagajo kot ledenike ali permafrost z večjim deležem ledu.

Sonda Phoenix je med pristajanjem neposredno prikazala prisotnost vodnega ledu na površju in pod njim. Phoenix je pokazal tudi sledi taljenja ledu, sneženje in celo kapljice tekoče vode v zelo kratkem časovnem obsegu pod posebnimi pogojih. Roverske misije, kot sta Opportunity in Curiosity, so na površju analizirale kamnine ter našle sedimentne strukture, okruške in minerale (npr. hematit in klastične usedline), ki pričajo o tekoči vodi v preteklosti. Curiosity je odkril tudi organske molekule in minerale, ki nastanejo v prisotnosti vode.

Temne črte na pobočjih (RSL) in sodobne razprave

Nedavno poročilo navaja, da je na marsovske temne črte na površju vplivala voda. Gre za pojav, znan kot ponavljajoče se strmine ali recurring slope lineae (RSL): sezonske temnejše črte na pobočjih, ki se poleti širijo in pozimi bledijo. Nekateri podatki nakazujejo, da jih lahko povzročajo slane raztopine (brine), ki znižajo ledišče in omogočijo kratkotrajne tokove tekočine. Vendar pa je interpretacija še vedno predmet raziskav: alternativne razlage vključujejo suhe granularne tokove, sublimacijo CO2 ali spremembe v osvetljenosti površine.

Pomen za iskanje življenja in prihodnje raziskave

Prisotnost pretekle ali občasne tekoče vode ima ključen pomen za astrobiologijo. Kjer je bila voda, so možna okolja, primerna za kemijske procese, ki so na Zemlji povezani z življenjem. Zato so misije usmerjene v iskanje mineralnih fagov, sedimentnih struktur in organskih spojin, ki bi lahko ohranile sledi preteklega življenja.

Prihodnje misije (roverske in vzorčne misije), bolj natančni radarji in globinske preiskave bodo dodatno razjasnile obseg in razporeditev ledu, prisotnost tekočih brin ter zgodovino vodnega kroženja na Marsu. Razumevanje, kje in v kakšni obliki je voda, je tudi ključno za morebitno človeško prisotnost na Marsu in izkoriščanje lokalnih virov (npr. ekstrakcija ledu za vodo in gorivo).

Zaključek

Čeprav današnje površinske razmere na Marsu večinoma ne dopuščajo stabilne tekoče vode, je obsežen nabor geoloških, mineralnih in radarnih dokazov, da je bil Mars v preteklosti bolj vodnat. Voda je prisotna kot led v polarnih kapah in permafrostu, pod površjem so velike plasti ledu, raziskave pa kažejo tudi na možnost kratkotrajnih tekočih brin. Nadaljnje raziskave bodo natančneje določile, kako obsežna je bila ta voda in kakšen pomen ima za iskanje sledi življenja ter prihodnje človeške dejavnosti.

Voda, najdena s sondami

Številni preleti Marsa in sonde so našli dokaze o vodi na planetu Mars. Mariner 9 je našel vodno erozijo in odlaganje, vremenske fronte in meglice. Viking 2 je na Marsu pristal v zimskem času in našel zmrzal. Sonda Mars Global Surveyor, ki bi lahko odkrila starodavno vodo, je ugotovila, da je Mars že zelo dolgo suh. NASA je 6. decembra 2006 objavila fotografije dveh kraterjev, imenovanih Terra Sirenum in Centauri Montes, v katerih je bila leta 1999 in 2001 v nekem trenutku vidna tekoča voda. Pathfinder je ugotovil, da je voda na Marsu obstajala že prej. Pathfinder je potrdil, da je tam, kjer je pristal, prehladno za tekočo vodo. Vendar bi voda lahko bila v tekočem stanju, če bi bila pomešana z različnimi solmi. Pathfinder je našel tudi dokaze o prisotnosti oblakov in morda megle na Marsu. Mars Odyssey je našel veliko več dokazov za vodo na Marsu. Slike, ki jih je posnel Odyssey, so potrdile, da so tla polna ledu. Julija 2003 so na konferenci v Kaliforniji povedali, da je spektrometer žarkov gama (GRS) na krovu sonde Mars Odyssey našel velike količine vode na velikih območjih Marsa. Mars ima tik pod površjem toliko ledu, da bi dvakrat napolnil Michigansko jezero.

Mraz na mestu pristanka Vikinga 2 v Utopia Planitia

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je glavni vir vode na Marsu?

V: Ali je na Marsu tekoča voda?

V: Ali je na površju Marsa kdaj tekla tekoča voda?

V: Kateri dokazi kažejo na to, da je na površju Marsa ali pod njim morda tekla tekoča voda?

V: Kateri instrumenti so bili uporabljeni za slikanje, ki se zdijo starodavna jezera in rečne doline?

V: Kaj je pokazalo pristajalno plovilo Phoenix, ko je pristajalo?

V: Ali je nedavno poročilo lahko potrdilo prisotnost marsovskih temnih prog zaradi prisotnosti vode?

Išči po črki