Kreditna slika: NASA / JPL
Roverji MER Spirit and Opportunity, ki zdaj potujejo na površju Marsa, raziskujejo geografijo, ki je bolj suha kot puščava na Zemlji. Kljub polarnim ledenim pokrovčkom in domnevnim žepom tekoče vode pod marsovsko površino je količina vode na Marsu le čajna žlička v primerjavi z velikimi vodnimi rezerve Zemlje. Zakaj je Mars tako suh?
Notranji planeti našega osončja - Mars, Zemlja, Venera in Živo srebro - so nastali z kopičenjem majhnih kamnin in prahu, ki so se v njegovih prvih letih vrtinčili okoli sonca. Če sta Zemlja in Mars narejena iz istega zvezdnega prahu, bi se morala roditi s približno enakim razmerjem vode.
Mnogi znanstveniki menijo, da je bil Mars nekoč zelo vodnat, a je izgubil svoj ocean zaradi majhne mase planeta. To je v kombinaciji s tanko atmosfero večini vode na Marsu izhlapilo v vesolje.
Toda po raziskavi Jonathana Lunineja z Lunarnega in planetarnega laboratorija na univerzi v Arizoni je bil Rdeči planet od samega začetka suh.
Lunine, ki je leta 2003 pisal v reviji Icarus s kolegi Johnom Chambersom, Alessandrom Morbidellijem in Laurie Leshin, pravi, da je bil Mars prvotno planetarni zarodek. V bistvu je planetarni zarodek zelo velik asteroid, ki je lahko tako masiven kot Merkur ali Mars. Ta zarodek pred Marsom je obstajal v asteroidnem pasu, ki se je takrat širše razpršil v osončju, razprostiral se je med 0,5 do 4 AU od sonca. Danes je glavni asteroidni pas približno na 2 do 4 AU, ki se nahaja med Marsom (1,5 AU) in Jupitrom (5,2 AU).
Lunine pravi, da je Mars narasel na svojo sedanjo velikost zaradi kopičenja manjših asteroidov in kometov. Pravi, da so bolj masivne Zemlje v primerjavi večinoma nastale iz velikih planetarnih zarodkov, ki se trčijo drug v drugega.
"Po naključju Marsa niso prizadeli velikanski asteroidi, medtem ko je bil Zemlja - srečni v primerjavi z nesrečnim pešcem," pravi Lunine. "Toda Mars je prizadel veliko manjših teles, ker jih je tako veliko."
Zemlja trenutno kroži okoli sonca pri 1 AU. Lunine pravi, da planetarni zarodki v tej orbiti ne bi imeli veliko vode. Zgodnji sončni razvoj, med planetarno tvorbo, je bil prašni disk, ki je obdajal mlado zvezdo, zelo vroč. Vsebnosti, ki vsebujejo vodo, ne bi mogle tvoriti na tem disku pri 1 AU.
Ker je Mars bolj oddaljen od sonca kot Zemlja in bližje hladnejšim, "vlažnim" območjem asteroidnega pasu, se zdi logično, da bi se Mars rodil z več vode. Kljub temu Lunine pravi, da je Mars verjetno dobil le 6 do 27 odstotkov Zemeljskega oceana (1 Zemeljski ocean = 1,5? 1021 kg).
To je zato, ker so bili nekateri planetarni zarodki, ki so na koncu sestavljali Zemljo, nasičeni z vodo. Medtem ko je bilo 90 odstotkov zarodkov, ki so tvorili Zemljo, iz območja 1 AU in so zato suhi, 10 odstotkov pa jih je bilo od 2,5 AU in več. Zarodki, ki prihajajo s te razdalje, bi imeli veliko zalog vode. Manjši asteroidi, ki prihajajo s te razdalje, bi prispevali tudi k oskrbi z vodo Zemlje. Lunine pravi, da je komet samo 15 odstotkov vode na Zemlji.
Mars je imel medtem srečo, da se je rodil kot ena sama suha skala. Mars je na koncu dobil nekaj vode pozno v formacijski igri, potem ko se je že oblikovalo njegovo jedro in je skoraj dosegel današnjo maso. Po Luninem scenariju je Jupiter v tem času tudi pridobil svojo današnjo maso. Jupitrova gravitacija je nato bodisi sesala bližnje asteroide bodisi povzročila, da so se razkropili navzven. Proto-Mars se je nekako izognil premikanju Jupitrove gravitacije, vendar so ga bombardirali zunanji asteroidi.
"Vplivi majhnih asteroidov in kometov so predstavljali" pozni furnir ", ki je Marsu dodajal vodo v nasprotju s sliko Zemlje, kjer so vodo dodali v trkih z zarodki velikosti živega srebra v obdobju rasti nekaj deset milijonov let, «Pišejo znanstveniki
Čeprav Mars v svojem računalniškem modelu ni oblikovan, znanstveniki menijo, da to lahko odraža kaotičnost planetarne tvorbe, kjer so smeri planetarnih zarodkov in asteroidov nepredvidljivi in možni številni izidi.
"Pri gradnji zemeljskih planetov je naključno veliko naključnosti, zato je možen pojav na Marsu, na katerem se ni pojavilo veliko bogate vodne plasteme," pravi Alan Boss iz Washingtonske institucije Carnegie. "To bi lahko pomagalo razložiti pomanjkanje vode na sodobnem Marsu."
Takšne razlike v planetarni tvorbi se lahko pojavijo tudi med notranjimi planeti drugih sončnih sistemov. Zaenkrat astronomi poznajo 104 zvezde, ki imajo orbite na njih. Vsi do sedaj najdeni ekstrasolarni planeti so plinski velikani, vendar se zdi verjetno, da bi lahko kopenski planeti, kot sta Mars in Zemlja, krožili tudi na oddaljene zvezde, čeprav še nimamo tehnologije, da bi jih zaznali.
Če nekateri notranji zemeljski planeti nastanejo ob trkih več planetarnih zarodkov, drugi pa zarodki, ki zbirajo samo vlažne komete in asteroide, potem bi lahko planeti okoli teh drugih zvezd imeli zelo različne količine vode. Lunine namiguje, da bosta v tem procesu igrala pomembno vlogo čas in nastanek plinov velikanskih planetov v vsakem osončju, tako kot je Jupiter vplival na značaj našega lastnega osončja.
Lunine ima trenutno v Icarusu prispevek s Tomom Quinnom in Seanom Raymondom z univerze v Washingtonu o možnih nihanjih številčnosti vode za zemeljske planete okoli drugih zvezd. Poleg tega natančno spremlja podatke, ki jih zbirajo roverji MER Spirit in Opport, kot tudi satelite, ki trenutno krožijo na Marsu.
"Odiseja, MER in Mars Express bodo določili, koliko vode trenutno obstaja, upamo, in zagotovili boljše omejitve preteklega obilja vode," pravi Lunine. "Zanimajo me zlasti rezultati radarja MARSIS in rezultati njegovega naslednika - SHARAD."
MARSIS je radarska naprava na satelitu Mars Express, ki lahko išče prvih pet kilometrov marsovske skorje in išče plasti vode in ledu. Italijanska vesoljska agencija načrtuje, da bo na NASA-inem Mars Reconnaissance Orbiterju letel plitki podzemni radar z imenom SHARAD, da bi videl, ali je vodni led prisoten na globinah, večjih od enega metra. Medtem ko ima MARSIS večjo sposobnost penetracije, ima veliko nižjo ločljivost, kot jo bo imel SHARAD.
Izvirni vir: Revija Astrobiologija
