Mars on jäinen maailma tänään. Koko historian ajan sillä oli kuitenkin parempia lämpötiloja, joiden läpi joet ja meret virtaivat sulaneiden jäätiköiden kanssa, ja mahdollisesti elämää oli runsaasti.
Kuitenkin tänään Marsilla on kuivunut pinta, jossa ilmakehän vesimäärät tiivistyvät usein pakkaseksi, etenkin sen pohjoisnavan lähellä. Tällä alueella se muodostaa monivuotisia jääkapseleita. Mitä tapahtui Marsin ilmastolle?
Marsin pinta ja ilmakehä
Vaikka se näyttää ennennäkemättömältä, vaikka CO2 säilyttää lämpöä, Marsin planeetan etelänavan alueella, Paljon jäädytettyä CO2: ta asuu. Tämän planeetan pinnalla ei ole veden merkkejä, paitsi joillakin pakkasalueilla tai vanhojen tulvien avaamina laaksoina.
Marsin ilmakehä on kylmä, kuiva ja harvinainen. Tämä ohut huntu, joka koostuu pääosin CO2: sta, luo paineen sen pinnalle on alle 1% maapallolla merenpinnasta rekisteröidystä. Marsin kiertorata on 50% kauempana Auringosta kuin planeettamme. Lisäksi sitä ympäröivä ilmapiiri on erittäin hieno, mikä vaikuttaa tähän jäiseen ilmastoon. Keskilämpötilat ovat -60 astetta, pylväillä saavuttaen -123 asteen lämpötilat.
Päinvastoin planeetta venus . Keskipäivän aurinko pystyy lämmittämään pinnan tarpeeksi tuottaakseen satunnainen sula, mutta alhainen ilmanpaine saa veden haihtumaan melkein välittömästi.
Vaikka ilmakehässä on pieni määrä vettä ja joskus syntyy vesi- ja jääpilviä, Marsin ilmastolle on ominaista hiekkamyrsky tai hiilidioksidi. Joka talvi, jäisen hiilidioksidin lumimyrsky iski yhteen pylväistä, ja kun jäinen hiilidioksidi haihtuu vastakkaisesta napakorkista, useita metrejä kuivajäästä kerääntyy. Mutta jopa napassa, jossa on kesä ja aurinko paistaa koko päivän, lämpötilat nousevat niin paljon, että sulavat sen jäisen veden.
Marsin menneisyys
Suurin osa Marsin kraattereista on erittäin heikentynyt. Lähes jokaisen näkemäsi nuorimman ja suurimman kraatterin ympärillä rakenteet, jotka muistuttavat mutavuotoja. Nämä mutaiset ulosteet ovat todennäköisesti jäisiä jäänteitä muinaisista katastrofeista, asteroidien tai komeettojen törmäyksistä Marsin pintaan, jotka sulivat pakastetun ikiroudan alueet ja veistivät valtavia reikiä syvälle maan alle alueille, jotka sisälsivät nestemäistä vettä.
On todettu, että joskus pinnalle muodostui jäätä, joka loi tyypillisesti hyisiä maisemia. Näitä ovat kallioiset harjanteet, jotka koostuvat jäätiköiden sulamisen marginaaliinsa jääneistä sedimenteistä, ja jääpeitteen alla kulkevien jokien jäätiköiden alle laskeutuvat mutkittelevat hiekka- ja sorateipit.
On mahdollista, että Marsin vesisyklillä oli komponentteja märissä jaksoissa. Tiheä ilmakehä todennäköisesti sisältäisi huomattava määrä vettä haihtui järvistä ja meristä. Vesihöyry tiivistyy muodostaen pilviä ja lopulta sateeseen. Putoava vesi aiheuttaisi vuotoa ja suuri osa siitä imeytyisi pinnan läpi. Toisaalta lumisateet olisivat kerääntyneet muodostamaan jäätiköitä, ja nämä päästävät sulavesi jääjärviin.
Jotkut Marsilta otetuista kuvista paljastavat valtavien vedenpoistokanavien olemassaolon. Jotkut näistä rakenteista ovat yli 200 kilometriä leveitä ja ulottuvat 2000 kilometriä tai enemmän. Näiden viemärikanavien geometria osoittaa, että vesi olisi voinut ylittää pinnan vähintään noin 270 kilometriä tunnissa.
Kadonnut valtameri?
Joillakin Marsin korkeilla alueilla on laajat laaksojärjestelmät, jotka valuvat sedimentin pohjan syvennyksiin, matalille alueille, jotka kerran tulvivat. Mutta nämä järvet eivät olleet planeetan suurimpia vesikerroksia. Toistuvissa tulvissa kuivatuskanavat päästivät pohjoista kohti ja muodostuivat joukko ohimeneviä järviä ja meriä. Kuten valokuvissa voidaan tulkita, monet näiden vanhojen törmäysaltaiden ympärillä havaitut piirteet merkitsevät alueita, joilla jäätiköt pääsivät noihin syviin vesistöihin.
Erilaisten laskelmien mukaan yksi suurimmista meristä Marsin pohjoispuolella olisi voinut syrjäyttää tilavuuden, joka vastaisi Marsin pohjoisosaa Meksikonlahti ja Välimeri yhdessä. On jopa mahdollista, että Marsilla oli ollut valtameri. Todiste tästä perustuu siihen tosiasiaan, että monet pohjoisen tasangon piirteet muistuttivat rantaviivojen eroosiota. Tätä hypoteettista valtamerta kutsuttiin Borealiksen valtamereksi. On arvioitu, että se voi olla noin neljä kertaa suurempi kuin Jäämeri, ja Marsin vesikierron mallille ehdotettiin selitystä sen syntymiselle.
Useimmat planetologian asiantuntijat hyväksyvät nyt, että suuret vesimuodostumat muodostuvat toistuvasti Marsin pohjoisilla tasangoilla, mutta monet kieltävät, että tosi merta olisi koskaan ollut.
Ilmastonmuutos
Nuorella Marsilla olisi voinut tapahtua voimakasta eroosiota, joka tasaisi pintaa. Mutta myöhemmin, kun hän eteni keski-ikään, hänen kasvonsa muuttuivat kylmiksi, kuiviksi ja arpeiksi. Siitä lähtien on ollut vain muutama hajanainen lauhkea aika, joka virkistää sen pintaa tietyillä alueilla.
Mekanismi, joka vaihtelee Marsissa lievän ja ankaran järjestelmän välillä, on kuitenkin suurelta osin mysteeri. Tällä hetkellä voidaan rohkaista vain vähän yksityiskohtaisia selityksiä siitä, miten nämä ilmastonmuutokset ovat voineet tapahtua.
Yksi Marsin ilmastomuutosten hypoteeseista perustuu pyörimisakselin kallistumiseen ihanteellisesta asemastaan kohtisuorassa kiertoradatasoon nähden. Kuten maa, Mars on nyt kallistunut noin 24 astetta. Tämä taipumus vaihtelee säännöllisesti ajan myötä. Kaltevuus muuttuu myös voimakkaasti. Noin 10 miljoonan vuoden välein kippiakselin vaihtelu kattaa satunnaisesti jopa 60 astetta. Samoin kallistusakselin suunta ja Marsin kiertoradan muoto muuttuvat ajan myötä syklin mukaan.
Nämä taivaalliset mekanismit, erityisesti pyörimisakselin taipumus liikaa kallistua, aiheuttavat äärimmäisiä kausilämpötiloja. Jopa harvinaisen ilmapiirin kaltaisen, joka peittää maapallon tänään, kesälämpötilat keski- ja korkeilla leveysasteilla olisivat voineet tasaisesti ylittää jäätymispisteen viikkojen ajan erittäin vinosti, ja talvet olisivat olleet vielä ankarampia kuin nykyään.
Yhden pylvään riittävän lämpenemisen aikana kesällä ilmakehän on kuitenkin oltava muuttunut rajusti. On mahdollista, että kaasujen päästöt ylikuumentuneesta jääkannesta, hiilipitoisesta pohjavedestä tai ikuisesta pakkasesta, jossa on runsaasti hiilidioksidia, sakeutivat ilmakehää tarpeeksi tuottamaan ohimenevän kasvihuoneilmaston. Näissä olosuhteissa pinnalla voi olla vettä. Vesipitoiset kemialliset reaktiot olisi puolestaan muodostunut noina lämpiminä aikoina suoloja ja karbonaattikiviä; prosessi poistaisi hitaasti hiilidioksidia ilmakehästä ja vähentäisi siten kasvihuoneilmiötä. Paluu kohtalaiselle kaltevuustasolle jäähdyttäisi planeettaa edelleen ja saostaisi kuivajäätä, ohentaisi edelleen ilmakehää ja palauttaisi Marsin normaaliin jäiseen tilaansa.