Mars je danas ledeni svijet. Međutim, tokom istorije imao je trenutke bolje temperature kroz koje su prolazile rijeke i mora, s otopljenim ledenjacima, a možda je i života bilo u izobilju.
Međutim, danas Mars ima isušenu površinu u kojoj se količina vode u njegovoj atmosferi često kondenzira u mraz, posebno u blizini njegovog sjevernog pola. Na tom području formira višegodišnje ledene kape. Šta se dogodilo s Marsovom klimom?
Površina i atmosfera Marsa
Iako se čini bez presedana, iako CO2 zadržava toplinu, u regiji južnog pola planete Mars, Mnogo je smrznutog CO2. Površina ove planete ne pokazuje znakove vode, osim u nekim mraznim područjima ili u obliku dolina koje su otvorile stare poplave.
Atmosfera Marsa je hladna, suha i prorijeđena. Ova tanka koprena, sastavljena uglavnom od CO2, stvara pritisak na površini je manje od 1% od onog registrovanog na Zemlji na nivou mora. Marsova putanja udaljena je 50% od Sunca od naše planete. Uz to, atmosfera koja ga okružuje vrlo je fina, što doprinosi ovoj ledenoj klimi. Prosječne temperature su -60 stepeni, a na polovima dosežu temperature od -123 stepeni.
Upravo suprotno planeta Venera . Podnevno sunce je sposobno zagrijati površinu dovoljno da može proizvoditi povremeno otopljenje, ali nizak atmosferski pritisak dovodi do toga da voda gotovo trenutno isparava.
Iako atmosfera sadrži malu količinu vode i ponekad se stvaraju voda i ledeni oblaci, marsovsku klimu karakteriziraju pješčane oluje ili rupe ugljičnog dioksida. Svake zime mećava ledenog ugljen-dioksida udari na jedan od polova, a kako ledeni ugljični dioksid isparava na suprotnoj polarnoj kapi, nakupi se nekoliko metara tog snijega sa suhim ledom. Ali čak i na polu gdje je ljeto i sunce sija cijeli dan, temperature se povisuju toliko da rastope tu ledenu vodu.
Prošlost Marsa
Većina kratera na Marsu vrlo je erodirana. Skoro svaki najmlađi i najveći krater možete vidjeti strukture slične otjecanju mulja. Ovi muljeviti izmeti vjerojatno su ledeni ostaci drevnih kataklizmi, sudara asteroida ili kometa s površinom Marsa, koji je topio područja smrznutog vječnog leda i duboko ispod zemlje urezao ogromne rupe u područja u kojima je bila tečna voda.
Pronađeni su dokazi da se u neko vrijeme na površini stvarao led koji je stvarao tipično lednički krajolik. Tu spadaju stjenoviti grebeni sačinjeni od sedimenata koji su na njihovim rubovima otapali ledenjaci i vijugave vrpce pijeska i šljunka koje su rijeke ispod ledenog sloja taložile ispod lednika.
Moguće je da je ciklus vode na Marsu imao komponente u vlažnim epizodama. Gusta atmosfera bi najvjerovatnije sadržavala znatna količina vode je isparila iz jezera i mora. Vodena para bi se kondenzovala da bi stvorila oblake i na kraju pala u kišu. Padajuća voda stvorila bi oticanje i velik dio bi procurio kroz površinu. S druge strane, snježne padavine bi se nakupile formirajući ledenjake, a oni bi svoju talinu ispuštali u ledenjačka jezera.
Neke slike snimljene s Marsa otkrivaju postojanje ogromnih odvodnih kanala koji su pukli na površini. Neke od ovih struktura široke su više od 200 kilometara i protežu se na 2000 kilometara ili više. Geometrija ovih odvodnih kanala pokazuje da je voda mogla prijeći površinu ni manje ni više nego brzinom od oko 270 kilometara na sat.
Izgubljeni okean?
U nekim visokim područjima Marsa postoje opsežni sistemi dolina koji se slivaju u sedimentne depresije dna, niska područja koja su nekada bila poplavljena. Ali ta jezera nisu bila najveća nakupina vode na planeti. U ponovljenim poplavama odvodni kanali su se ispuštali prema sjeveru i tako nastali niz prolaznih jezera i mora. Kao što se može protumačiti na fotografijama, mnoge od karakteristika koje se vide oko ovih starih udara označavaju područja na kojima su se lednici ispuštali u te duboke vodene površine.
Prema različitim proračunima, jedno od najvećih mora sjeverno od Marsa moglo je istisnuti zapreminu ekvivalentnu zapremini Meksički zaljev i Sredozemno more zajedno. Postoji čak mogućnost da je na Marsu postojao okean. Dokaz za to zasniva se na činjenici da su mnoga obilježja sjevernih ravnica podsjećala na eroziju obalnih linija. Ovaj hipotetički okean zvao se Borealiski okean. Procjenjuje se da bi mogao biti oko četiri puta veći od našeg Sjevernog ledenog okeana, a predložen je model vodnog ciklusa na Marsu koji bi mogao objasniti njegovo stvaranje.
Danas većina stručnjaka za planetologiju prihvaća da su se velike vodene površine koje se ponavljaju formirale na sjevernim ravnicama Marsa, ali mnogi poriču da je ikada postojao istinski okean.
Klimatske promjene
Na mladom Marsu mogla se dogoditi snažna erozija, zaglađujući površinu. Ali kasnije, kako je napredovao u srednjim godinama, lice mu je postalo hladno, suho i ožiljak. Od tada će biti samo nekoliko raštrkanih umjerenih perioda koji su podmlađivali njenu površinu u određenim područjima.
Međutim, mehanizam koji izmjenjuje blagi i teški režim na Marsu ostaje uglavnom misterija. Trenutno je moguće položiti samo malo detaljnih objašnjenja kako su se ove klimatske promjene mogle dogoditi.
Jedna od hipoteza klimatskih promjena na Marsu temelji se na nagibu osi rotacije iz njenog idealnog položaja, okomitog na orbitalnu ravan. Poput Zemlje, Mars je sada nagnut za oko 24 stepena. Ova sklonost se vremenom redovito mijenja. Nagib se takođe naglo menja. Svakih 10 miliona godina ili tako, varijacija osi nagiba sporadično pokriva do 60 stepeni. Isto tako, orijentacija osi nagiba i oblik orbite Marsa mijenjaju se tijekom vremena, prema ciklusu.
Ovi nebeski mehanizmi, posebno tendencija prekomjernog naginjanja osi rotacije, uzrokuju ekstremne sezonske temperature. Čak i uz rijetku atmosferu poput one koja danas prekriva planetu, ljetne temperature na srednjim i visokim geografskim širinama mogle su tjednima stalno premašivati smrzavanje tokom razdoblja visokog nagiba, a zime bi bile još oštrije nego danas.
Međutim, uz dovoljno zagrijavanje jednog od stubova tokom ljeta, atmosfera se morala drastično promijeniti. Moguće je da je emisija plinova iz pregrijane ledene kape, iz karbonske podzemne vode ili permafrosta bogatog ugljičnim dioksidom, zgusnula atmosferu dovoljno da stvori prolaznu stakleničku klimu. U tim uvjetima na površini može biti vode. Vodene hemijske reakcije bi, pak, u tim toplim periodima stvorile soli i karbonatne stijene; postupak bi polako uklanjao ugljični dioksid iz atmosfere i time smanjio efekt staklene bašte. Povratak na umjereni nivo kososti dodatno bi ohladio planetu i taložio suhi ledeni snijeg, dodatno razrjeđujući atmosferu i vraćajući Mars u njegovo normalno ledeno stanje.