Mars je dnes ledový svět. V celé historii však měl okamžiky lepší teploty, kterými protékaly řeky a moře, s roztavenými ledovci, a možná existoval život v hojnosti.
Dnes má však Mars vyprahlý povrch, na kterém množství vody v jeho atmosféře často kondenzuje na mráz, zejména v blízkosti severního pólu. V této oblasti tvoří trvalé ledové čepice. Co se stalo s podnebím Marsu?
Povrch a atmosféra Marsu
Ačkoli se to zdá bezprecedentní, i když si CO2 udržuje teplo, v oblasti jižního pólu planety Mars Spousta zmrazeného CO2. Povrch této planety nevykazuje známky vody, s výjimkou některých mrazivých oblastí nebo v podobě údolí otevřených starými povodněmi.
Atmosféra Marsu je chladná, suchá a řídká. Tento tenký závoj složený převážně z CO2 vytváří tlak na tento povrch je méně než 1% toho, co je na Zemi registrováno na hladině moře. Oběžná dráha Marsu je o 50% dále od Slunce než naše planeta. Atmosféra, která ho obklopuje, je navíc velmi jemná, což přispívá k tomuto ledovému podnebí. Průměrné teploty jsou -60 stupňů a dosahují teplot -123 stupňů na pólech.
Právě naopak planeta venuše . Polední slunce je schopno dostatečně zahřát povrch, aby bylo schopné produkovat občasné tání, ale nízký atmosférický tlak způsobuje, že se voda odpařuje téměř okamžitě.
Přestože atmosféra obsahuje malé množství vody a někdy se vyskytují mraky vody a ledu, marťanské klima se vyznačuje písečnými bouřemi nebo vichřicí oxidu uhličitého. Každou zimu zasáhne na jeden z pólů vánice ledového oxidu uhličitého a jak se ledový oxid uhličitý odpařuje z protilehlé polární čepičky, hromadí se několik metrů tohoto suchého ledu. Ale i v pólu, kde je léto a slunce svítí celý den, teploty stoupají natolik, že roztaví tu ledovou vodu.
Minulost Marsu
Většina kráterů na Marsu je velmi rozrušená. Kolem téměř každého nejmladšího a největšího kráteru, který můžete vidět struktury podobné odtokům bláta. Tyto blátivé výkaly jsou s největší pravděpodobností zmrzlé zbytky starověkých kataklyzmat, srážek asteroidů nebo komet s povrchem Marsu, které roztavily oblasti zmrzlého permafrostu a vytesaly obrovské díry hluboko pod zemí do oblastí obsahujících kapalnou vodu.
Byly nalezeny důkazy o tom, že se na povrchu někdy vytvořil led, který vytvářel typicky ledovcové krajiny. Patří mezi ně skalní hřebeny tvořené sedimenty, které na jejich okrajích zůstaly roztavením ledovců, a meandrující stuhy písku a štěrku uložené pod ledovci řekami pod ledovou vrstvou.
Je možné, že koloběh vody na Marsu měl složky ve vlhkých epizodách. Hustá atmosféra by s největší pravděpodobností obsahovala z jezer a moří se odpařilo značné množství vody. Vodní pára by kondenzovala a vytvářela mraky a nakonec by se srážela do deště. Padající voda by vytvořila odtok a velká část by prosakovala povrchem. Na druhé straně by se sněhové srážky nahromadily a vytvářely ledovce, které by vypouštěly jejich tající vodu do ledovcových jezer.
Některé ze snímků pořízených z Marsu odhalují existenci obrovských drenážních kanálů prasklých na povrchu. Některé z těchto struktur jsou široké více než 200 kilometrů a táhnou se 2000 XNUMX kilometrů nebo více. Geometrie těchto drenážních kanálů naznačuje, že voda mohla přejet povrch minimálně o rychlostí asi 270 kilometrů za hodinu.
Ztracený oceán?
V některých vysokých oblastech Marsu existují rozsáhlé systémy údolí, která se vlévají do sedimentárních spodních depresí, nízkých oblastí, které byly kdysi zaplaveny. Ale tato jezera nebyla největší akumulací vody na planetě. Při opakovaných povodních se odvodňovací kanály vypouštěly směrem na sever a vytvářely se řada přechodných jezer a moří. Jak lze interpretovat na fotografiích, mnoho rysů pozorovaných kolem těchto starých nárazových nádrží označuje oblasti, kde se ledovce vypouštěly do těchto hlubokých vodních ploch.
Podle různých výpočtů mohlo jedno z největších moří severně od Marsu vytlačit objem ekvivalentní objemu Mexický záliv a Středozemní moře společně. Existuje dokonce možnost, že na Marsu existoval oceán. Důkazem toho je skutečnost, že mnoho rysů severních plání připomínalo erozi pobřeží. Tento hypotetický oceán se nazýval Borealisův oceán. Odhaduje se, že by to mohlo být asi čtyřikrát větší než náš Severní ledový oceán a byl navržen model koloběhu vody na Marsu, který by mohl vysvětlit jeho vznik.
Většina odborníků na planetologii nyní připouští, že na severních pláních Marsu se opakovaně tvořily velké vodní plochy, ale mnozí popírají, že by někdy existoval skutečný oceán.
Změna klimatu
Na mladém Marsu mohlo dojít k prudké erozi, která vyhladila povrch. Ale později, jak postupoval do středního věku, jeho tvář zchladla, byla suchá a zjizvená. Od té doby bude v určitých oblastech na povrchu jen několik rozptýlených mírných období, které omlazují jeho povrch.
Mechanismus, který střídá mírné a těžké režimy na Marsu, však zůstává do značné míry záhadou. V tuto chvíli lze uvažovat jen o málo komplikovaných vysvětleních, jak k těmto klimatickým změnám mohlo dojít.
Jedna z hypotéz o klimatických změnách na Marsu je založena na sklonu rotační osy z její ideální polohy, kolmé k orbitální rovině. Jako Země, Mars je nyní nakloněn o 24 stupňů. Tento sklon se v průběhu času pravidelně mění. Také se prudce mění sklon. Každých přibližně 10 milionů let variace osy náklonu sporadicky pokrývají až 60 stupňů. Podobně se orientace osy náklonu a tvar oběžné dráhy Marsu v průběhu času mění podle cyklu.
Tyto nebeské mechanismy, zejména tendence nadměrného naklánění osy otáčení, způsobují extrémní sezónní teploty. Dokonce i ve zředěné atmosféře, jako je ta, která dnes pokrývá planetu, mohly letní teploty ve středních a vysokých zeměpisných šířkách neustále překračovat bod mrazu po celé týdny v obdobích velké šikmosti a zimy by byly ještě tvrdší než dnes.
Při dostatečném oteplování jednoho z pólů během léta se však atmosféra musela drasticky změnit. Je možné, že emise plynů z přehřáté ledové čepičky, z uhličité podzemní vody nebo permafrostu bohatého na oxid uhličitý, dostatečně zahustily atmosféru, aby vytvořily přechodné skleníkové klima. Za těchto podmínek by na povrchu mohla být voda. Vodné chemické reakce by se zase v těchto teplých obdobích tvořily soli a uhličitanové horniny; proces by pomalu odstraňoval oxid uhličitý z atmosféry, a proto snižoval skleníkový efekt. Návrat k mírným úrovním šikmosti by planetu dále ochladil a vysrážel suchý ledový sníh, dále řídl atmosféru a vrátil Mars do normálního ledového stavu.