Ο Άρης είναι ένας παγωμένος κόσμος σήμερα. Ωστόσο, καθ 'όλη την ιστορία είχε στιγμές καλύτερης θερμοκρασίας μέσα από τις οποίες ρέουν ποτάμια και θάλασσες, με λιωμένους παγετώνες, και πιθανώς υπήρχε αφθονία ζωής.
Ωστόσο, σήμερα, ο Άρης έχει μια ξεραμένη επιφάνεια στην οποία η ποσότητα του νερού στην ατμόσφαιρά του συμπυκνώνεται συχνά στον παγετό, ειδικά κοντά στο βόρειο πόλο του. Σε αυτήν την περιοχή σχηματίζει πολυετή παγοκρύσταλλα. Τι συνέβη στο κλίμα του Άρη;
Η επιφάνεια και η ατμόσφαιρα του Άρη
Αν και φαίνεται άνευ προηγουμένου, αν και το CO2 διατηρεί τη θερμότητα, στην περιοχή του νότιου πόλου του πλανήτη Άρη, Υπάρχουν πολλά κατεψυγμένα CO2. Η επιφάνεια αυτού του πλανήτη δεν δείχνει σημάδια νερού, εκτός από ορισμένες παγωμένες περιοχές ή με τη μορφή κοιλάδων που ανοίχτηκαν από παλιές πλημμύρες.
Η ατμόσφαιρα του Άρη είναι κρύα, ξηρή και σπάνια. Αυτό το λεπτό πέπλο, αποτελούμενο κυρίως από CO2, δημιουργεί πίεση στην επιφάνεια είναι μικρότερο από το 1% των καταχωρημένων στη Γη στο επίπεδο της θάλασσας. Η τροχιά του Άρη είναι 50% πιο μακριά από τον Ήλιο από τον πλανήτη μας. Επιπλέον, η ατμόσφαιρα που την περιβάλλει είναι πολύ ωραία, η οποία συμβάλλει σε αυτό το παγωμένο κλίμα. Οι μέσες θερμοκρασίες είναι -60 μοίρες, φτάνοντας σε -123 βαθμούς στους πόλους.
Ακριβώς το αντίθετο τον πλανήτη Αφροδίτη . Ο μεσημεριανός ήλιος είναι ικανός να θερμαίνει την επιφάνεια αρκετά ώστε να μπορεί να παράγει μια περιστασιακή απόψυξη, αλλά η χαμηλή ατμοσφαιρική πίεση αναγκάζει το νερό να εξατμιστεί σχεδόν αμέσως.
Παρόλο που η ατμόσφαιρα περιέχει μια μικρή ποσότητα νερού και μερικές φορές εμφανίζονται σύννεφα νερού και πάγου, το Αρειανό κλίμα χαρακτηρίζεται από αμμοθύελλες ή αζώνες διοξειδίου του άνθρακα. Κάθε χειμώνα, μια χιονοθύελλα παγωμένου διοξειδίου του άνθρακα χτυπά έναν από τους πόλους και καθώς το παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα εξατμίζεται από το αντίθετο πολικό καπάκι, συσσωρεύονται αρκετά μέτρα από αυτό το χιόνι ξηρού πάγου. Αλλά ακόμη και στον πόλο όπου είναι καλοκαίρι και ο ήλιος λάμπει όλη μέρα, οι θερμοκρασίες αυξάνονται τόσο πολύ ώστε να λιώνουν αυτό το παγωμένο νερό.
Το παρελθόν του Άρη
Οι περισσότεροι από τους κρατήρες στον Άρη είναι πολύ διαβρωμένοι. Γύρω σχεδόν κάθε νεότερος και μεγαλύτερος κρατήρας μπορείτε να δείτε δομές παρόμοιες με απορροές λάσπης. Αυτά τα λασπώδη περιττώματα είναι κατά πάσα πιθανότητα κατεψυγμένα κατάλοιπα αρχαίων κατακλυσμών, συγκρούσεις αστεροειδών ή κομητών με την επιφάνεια του Άρη, που έλιωναν περιοχές του κατεψυγμένου περμανφόστρου και χάραξαν τεράστιες τρύπες βαθιά υπόγεια σε περιοχές που περιέχουν υγρό νερό.
Έχουν βρεθεί στοιχεία ότι κάποια στιγμή σχηματίστηκε πάγος στην επιφάνεια που δημιούργησε συνήθως παγετώδη τοπία. Αυτές περιλαμβάνουν βραχώδεις κορυφογραμμές που αποτελούνται από ιζήματα που αφήνονται στο περιθώριό τους με τήξη των παγετώνων και μαιάνδρες κορδέλες άμμου και χαλικιού που εναποτίθενται κάτω από παγετώνες από ποτάμια που τρέχουν κάτω από το πάγο.
Είναι πιθανό ότι ο κύκλος του νερού στον Άρη είχε συστατικά στα βρεγμένα επεισόδια. Μια πυκνή ατμόσφαιρα πιθανότατα θα περιέχει σημαντική ποσότητα νερού που εξατμίστηκε από λίμνες και θάλασσες. Οι υδρατμοί συμπυκνώνονται για να σχηματίσουν σύννεφα και τελικά πέφτουν στη βροχή. Το νερό που πέφτει θα δημιουργούσε απορροή και μεγάλο μέρος του θα διαρρέει από την επιφάνεια. Από την άλλη πλευρά, οι χιονοπτώσεις θα είχαν συσσωρευτεί σχηματίζοντας παγετώνες και αυτοί θα έβγαζαν το λιωμένο νερό τους σε παγετώδεις λίμνες.
Μερικές από τις εικόνες που τραβήχτηκαν από τον Άρη αποκαλύπτουν την ύπαρξη τεράστιων καναλιών αποστράγγισης που έχουν σπάσει στην επιφάνεια. Ορισμένες από αυτές τις κατασκευές έχουν πλάτος πάνω από 200 χιλιόμετρα και εκτείνονται για 2000 χιλιόμετρα ή περισσότερο. Η γεωμετρία αυτών των καναλιών αποχέτευσης υποδεικνύει ότι το νερό θα μπορούσε να έχει διασχίσει την επιφάνεια όχι λιγότερο από περίπου 270 χιλιόμετρα ανά ώρα.
Ένας χαμένος ωκεανός;
Σε ορισμένες υψηλές περιοχές του Άρη υπάρχουν εκτεταμένα συστήματα κοιλάδων που στραγγίζουν σε ιζηματογενείς κοιλότητες, χαμηλές περιοχές που κάποτε πλημμύρισαν. Αλλά αυτές οι λίμνες δεν ήταν οι μεγαλύτερες συσσωρεύσεις νερού στον πλανήτη. Σε επαναλαμβανόμενες πλημμύρες, τα κανάλια αποχέτευσης εκκενώθηκαν προς τα βόρεια και έτσι σχηματίστηκαν μια σειρά παροδικών λιμνών και θάλασσας. Όπως μπορεί να ερμηνευθεί σε φωτογραφίες, πολλά από τα χαρακτηριστικά που παρατηρούνται γύρω από αυτές τις παλιές λεκάνες κρούσης σηματοδοτούν τις περιοχές όπου οι παγετώνες εκφορτώθηκαν σε αυτά τα βαθιά νερά.
Σύμφωνα με διάφορους υπολογισμούς, μία από τις μεγαλύτερες θάλασσες βόρεια του Άρη θα μπορούσε να έχει μετατοπίσει έναν όγκο ισοδύναμο με αυτόν του Ο Κόλπος του Μεξικού και η Μεσόγειος Θάλασσα μαζί. Υπάρχει ακόμη και η πιθανότητα να υπήρχε ένας ωκεανός στον Άρη. Η απόδειξη βασίζεται στο γεγονός ότι πολλά από τα χαρακτηριστικά των βόρειων πεδιάδων θυμίζουν τη διάβρωση των ακτών. Αυτός ο υποθετικός ωκεανός ονομάστηκε Ωκεανός Βορέα. Εκτιμάται ότι θα μπορούσε να είναι περίπου τέσσερις φορές μεγαλύτερο από τον Αρκτικό Ωκεανό μας και προτάθηκε το μοντέλο του κύκλου νερού στον Άρη που θα μπορούσε να εξηγήσει τη δημιουργία του.
Σήμερα, οι περισσότεροι πλανητολόγοι ειδικοί δέχονται ότι μεγάλα σώματα νερού σχηματίζονται επαναλαμβανόμενα στις βόρειες πεδιάδες του Άρη, αλλά πολλοί αρνούνται ότι υπήρξε ποτέ αληθινός ωκεανός.
Κλιματική αλλαγή
Σε έναν νεαρό Άρη, θα μπορούσε να εμφανιστεί έντονη διάβρωση, εξομαλύνοντας την επιφάνεια. Αλλά αργότερα, καθώς προχώρησε στα μεσαίωνα, το πρόσωπό του έγινε κρύο, ξηρό και ουλές. Από τότε θα υπήρχαν μόνο λίγες διάσπαρτες εύκρατες περιόδους που αναζωογονούν την επιφάνειά της σε ορισμένες περιοχές.
Ωστόσο, ο μηχανισμός που εναλλάσσεται μεταξύ ήπιων και σοβαρών καθεστώτων στον Άρη παραμένει σε μεγάλο βαθμό ένα μυστήριο. Προς το παρόν, είναι δυνατόν μόνο να κάνουμε λίγες περίπλοκες εξηγήσεις για το πώς θα μπορούσαν να είχαν συμβεί αυτές οι κλιματικές αλλαγές.
Μία από τις υποθέσεις των κλιματικών αλλαγών στον Άρη βασίζεται στην κλίση του άξονα περιστροφής από την ιδανική του θέση, κάθετα προς το τροχιακό επίπεδο. Όπως η Γη, Ο Άρης έχει κλίση περίπου 24 μοίρες. Αυτή η κλίση ποικίλλει τακτικά με την πάροδο του χρόνου. Η κλίση αλλάζει επίσης απότομα. Κάθε 10 εκατομμύρια χρόνια περίπου, η παραλλαγή του άξονα κλίσης καλύπτει σποραδικά έως και 60 μοίρες. Ομοίως, ο προσανατολισμός του άξονα κλίσης και το σχήμα της τροχιάς του Άρη αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου, σύμφωνα με έναν κύκλο.
Αυτοί οι ουράνιοι μηχανισμοί, ειδικά η τάση του άξονα περιστροφής να κλίνει υπερβολικά, προκαλούν ακραίες εποχιακές θερμοκρασίες. Ακόμα και με μια σπάνια ατμόσφαιρα όπως αυτή που καλύπτει τον πλανήτη σήμερα, οι θερμοκρασίες του καλοκαιριού στα μεσαία και τα υψηλά γεωγραφικά πλάτη θα μπορούσαν να ξεπεράσουν σταθερά το πάγωμα για εβδομάδες κατά τη διάρκεια περιόδων μεγάλης κλίσης και οι χειμώνες θα ήταν ακόμη πιο σκληροί από ότι είναι σήμερα.
Ωστόσο, με αρκετή θέρμανση ενός από τους πόλους κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, η ατμόσφαιρα πρέπει να έχει αλλάξει δραστικά. Είναι πιθανό ότι η εκπομπή αερίων από την υπερθέρμανση του πάγου, από ανθρακούχα υπόγεια ύδατα ή από permafrost πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα, συμπύκνωσε την ατμόσφαιρα ώστε να δημιουργήσει ένα παροδικό κλίμα θερμοκηπίου. Υπό αυτές τις συνθήκες θα μπορούσε να υπάρχει νερό στην επιφάνεια. Οι υδατικές χημικές αντιδράσεις, με τη σειρά τους, θα είχαν σχηματιστεί σε αυτές τις θερμές περιόδους άλατα και ανθρακικά πετρώματα. Η διαδικασία θα απομακρύνει αργά το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και θα μειώσει έτσι το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η επιστροφή σε μέτρια επίπεδα κλίσης θα κρυώσει περαιτέρω τον πλανήτη και θα κατακρημνίσει ξηρό χιόνι πάγου, αραιώνοντας περαιτέρω την ατμόσφαιρα και θα επιστρέψει τον Άρη στην κανονική παγωμένη του κατάσταση.