Marss on tänapäeval jäine maailm. Kuid läbi ajaloo oli sellel parema temperatuuriga hetki, millest voolasid läbi sulanud liustikega jõed ja mered, ja võib-olla oli elu ohtralt.
Kuid tänapäeval on Marsil kuivanud pind, mille veekogus tema atmosfääris kondenseerub sageli külmaks, eriti põhjapooluse lähedal. Selles piirkonnas moodustab see mitmeaastaseid jääkatteid. Mis juhtus Marsi kliimaga?
Marsi pind ja atmosfäär
Ehkki see tundub enneolematu, kuigi CO2 säilitab soojust, on Marsi planeedi lõunapooluse piirkonnas Palju külmutatud süsinikdioksiidi elab. Selle planeedi pinnal pole veemärke, välja arvatud mõnes pakaselises piirkonnas või vanade üleujutuste poolt avatud orgude kujul.
Marsi atmosfäär on külm, kuiv ja haruldane. See õhuke loor, mis koosneb peamiselt CO2-st, tekitab pinnale survet on vähem kui 1% Maal merepinnal registreeritust. Marsi orbiit asub Päikesest 50% kaugemal kui meie planeet. Lisaks on seda ümbritsev atmosfäär väga hea, mis aitab sellele jäisele kliimale kaasa. Keskmised temperatuurid on -60 kraadi, jõudes poolustel -123 kraadini.
Otse vastupidi planeet venus . Keskpäevane päike on võimeline pinda piisavalt kuumutama, et oleks võimalik toota aeg-ajalt sula, kuid madal atmosfäärirõhk põhjustab vee peaaegu kohese aurustumise.
Ehkki atmosfäär sisaldab väikest kogust vett ja mõnikord tekivad vee- ja jääpilved, iseloomustavad Marsi kliimat liivatormid või süsinikdioksiidi kogumid. Igal talvel tabab ühte poolust jäise süsinikdioksiidi lumetorm ja kui jäine süsinikdioksiid aurustub vastassuunalisest polaarkübarast, mitu meetrit seda kuiva jäälund koguneb. Kuid isegi pooluses, kus on suvi ja päike paistab kogu päeva, tõuseb temperatuur nii palju, et sulatab selle jäise vee.
Marsi minevik
Enamik Marsi kraatreid on väga kulunud. Peaaegu iga noorim ja suurim kraater, mida näete muda äravooluga sarnased struktuurid. Need mudased väljaheited on suure tõenäosusega iidsete kataklüsmide, asteroidide või komeetide kokkupõrked Marsi pinnaga jäätunud jäänused, mis sulasid jäätunud igikeltsa alad ja raiusid sügavale maa alla tohutuid auke vedelat vett sisaldavatesse piirkondadesse.
On leitud tõendeid selle kohta, et mingil ajal tekkis pinnale jää, mis tekitas tüüpiliselt liustikumaastikke. Nende hulka kuuluvad kivimised harjad, mis koosnevad liustike sulamisel nende serva jäetud setetest, ja looklevad liiva- ja kruusapaelad, mis on jääkihi alla kulgevate jõgede poolt liustike alla ladestunud.
Võimalik, et Marsi veetsüklis olid märgades episoodides komponendid. Tõenäoliselt sisaldaks tihe atmosfäär järvedest ja meredest aurustunud märkimisväärne kogus vett. Veeaur kondenseerub, moodustades pilvi ja langedes lõpuks vihma. Langev vesi tekitaks äravoolu ja suur osa sellest imbuks läbi pinna. Teiselt poolt oleks lumesadu kogunenud moodustades liustikke ja need juhiksid oma sulavett jääjärvedesse.
Mõned Marsilt tehtud pildid näitavad pinnal purunenud tohutute kuivenduskanalite olemasolu. Mõni neist rajatistest on üle 200 kilomeetri lai ja ulatub 2000 kilomeetrit või rohkem. Nende kuivenduskanalite geomeetria näitab, et vesi oleks võinud pinna ületada vähemalt umbes 270 kilomeetrit tunnis.
Kadunud ookean?
Mõnes Marsi kõrges piirkonnas on ulatuslikud orusüsteemid, mis voolavad settepõhja nõgudesse, madalad alad, mis kunagi üleujutati. Kuid need järved ei olnud planeedi suurimad veekogumid. Korduvate üleujutuste korral voolasid drenaažikanalid põhja poole ja moodustasid nii rida mööduvaid järvi ja meresid. Nagu fotodel võib tõlgendada, tähistavad paljud nende vanade löögikohtade ümbruses nähtud tunnused piirkondi, kus liustikud neisse sügavatesse veekogudesse heideti.
Erinevate arvutuste kohaselt oleks üks suurimaid Marsi põhja pool asuvaid meresid võinud välja tõrjuda mahuga samaväärse Mehhiko laht ja Vahemeri koos. On isegi võimalus, et Marsil oli olemas ookean. Selle tõestuseks on asjaolu, et paljud põhjapoolsete tasandike tunnused meenutasid rannajoonte erosiooni. Seda hüpoteetilist ookeani nimetati Borealise ookeaniks. Hinnanguliselt võib see olla umbes neli korda suurem kui meie Põhja-Jäämeres ja pakuti välja Marsi veeringe mudel, mis võiks selle tekkimist seletada.
Enamik planetoloogiaeksperte tunnistab nüüd, et Marsi põhjapoolsetel tasandikel tekkisid korduvalt suured veekogud, kuid paljud eitavad, et kunagi oleks olnud tõelist ookeani.
Kliimamuutused
Noorel Marsil võib aset leida jõuline erosioon, mis tasandab pinda. Kuid hiljem, kui ta keskikka jõudis, muutus tema nägu külmaks, kuivaks ja armiliseks. Sellest ajast peale on olnud ainult mõned hajutatud parasvöötme perioodid, mis noorendavad tema pinda teatud piirkondades.
Mehhanism, mis vaheldub Marsi kergete ja raskete režiimide vahel, jääb suuresti saladuseks. Praegu võib julgelt uurida vaid väheseid üksikasjalikke selgitusi selle kohta, kuidas need kliimamuutused toimuda said.
Marsi kliimamuutuste üks hüpotees põhineb pöörlemistelje kaldenurgal selle ideaalsest asendist, risti orbiiditasandiga. Nagu Maa, Mars on nüüd umbes 24 kraadi kallutatud. See kalle varieerub aja jooksul regulaarselt. Ka kallak muutub järsult. Umbes iga 10 miljoni aasta järel katab kaldetelje variatsioon juhuslikult kuni 60 kraadi. Samamoodi muutuvad aja jooksul vastavalt kallutustelje orientatsioon ja Marsi orbiidi kuju vastavalt tsüklile.
Need taevamehhanismid, eriti pöörlemistelje kalduvus liigselt kallutada, põhjustavad äärmuslikke hooajalisi temperatuure. Isegi haruldase atmosfääriga, nagu see, mis täna planeeti katab, oleksid suvetemperatuurid keskmistel ja kõrgematel laiuskraadidel suure kaldus perioodil nädalaid pidevalt külmumispunkti ületanud, ja talved oleksid olnud veelgi karmimad kui praegu.
Ühe pooluse piisava soojenemise korral suvisel ajal peab atmosfäär olema drastiliselt muutunud. Võimalik, et ülekuumenenud jääkattest, süsinikdioksiidist põhjaveest või igikeltsast süsinikdioksiidirikkast gaaside emissioon paksendas atmosfääri piisavalt, et tekitada mööduv kasvuhoone kliima. Nendes tingimustes võib pinnal olla vett. Keemilised vesireaktsioonid oleksid omakorda tekkinud neil soojaperioodidel sooladel ja karbonaatkivimitel; protsess eemaldaks aeglaselt atmosfäärist süsinikdioksiidi ja vähendaks seetõttu kasvuhooneefekti. Naasmine mõõdukale kaldus tasemele jahutaks planeeti veelgi ja sadestaks kuiva jäälund, hõreneks atmosfääri veelgi ja viiks Marsi tagasi normaalse jäise olekuni.