Mars je danas ledeni svijet. Međutim, tijekom povijesti 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 presušenu površinu u kojoj se količina vode u njegovoj atmosferi često kondenzira u mraz, posebno u blizini njegovog sjevernog pola. Na tom području tvori višegodišnje ledene kape. Što se dogodilo s Marsovom klimom?
Površina i atmosfera Marsa
Iako se čini bez presedana, iako CO2 zadržava toplinu, u regiji južnog pola planeta Mars, Mnogo je smrznutog CO2. Površina ovog planeta ne pokazuje znakove vode, osim u nekim mraznim područjima ili u obliku dolina koje su otvorile stare poplave.
Atmosfera Marsa je hladna, suha i razrijeđena. Ta tanka koprena, sastavljena uglavnom od CO2, stvara pritisak na površinu koja je manje od 1% od onog registriranog na Zemlji na razini mora. Marsova orbita udaljena je 50% od Sunca od našeg planeta. Osim toga, atmosfera koja ga okružuje vrlo je fina, što pridonosi ovoj ledenoj klimi. Prosječne temperature su -60 stupnjeva, a na polovima dosežu temperature od -123 stupnjeva.
Upravo suprotno planeta Venera . Podnevno sunce je u stanju zagrijati površinu dovoljno da može proizvoditi povremeno otapanje, ali nizak atmosferski tlak uzrokuje da voda gotovo trenutno ispari.
Iako atmosfera sadrži malu količinu vode, a ponekad se javljaju oblaci vode i leda, marsovsku klimu karakteriziraju pješčane oluje ili rupe ugljičnog dioksida. Svake zime mećava s ledenim ugljičnim dioksidom pogodi jedan od polova, a dok ledeni ugljični dioksid isparava iz suprotne polarne kape, nakuplja se nekoliko metara tog snijega od suhog leda. Ali čak i na polu gdje je ljeto i sunce cijeli dan sja, temperature se povisuju toliko da rastope tu ledenu vodu.
Prošlost Marsa
Većina kratera na Marsu vrlo je erodirana. Otprilike gotovo svaki najmlađi i najveći krater koji možete vidjeti građevine slične otjecanju mulja. Ovi blatni izmet najvjerojatnije su smrznuti ostaci drevnih kataklizmi, sudara asteroida ili kometa s površinom Marsa, koji je otopio područja smrznutog vječnog leda i duboko ispod zemlje urezao ogromne rupe u područja koja sadrže tekuću vodu.
Pronađeni su dokazi da se u neko vrijeme na površini stvarao led koji je stvarao tipično ledenjačke krajolike. 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 ledenjaka.
Moguće je da je ciklus vode na Marsu imao dijelove u mokrim epizodama. Gusta atmosfera najvjerojatnije bi sadržavala znatna količina vode isparila je iz jezera i mora. Vodena para kondenzirala bi se da bi stvorila oblake i na kraju bi precipitirala u kišu. Padajuća voda stvorila bi otjecanje i velik dio bi procurio kroz površinu. S druge strane, snježne padavine bi se nakupile formirajući ledenjake, a oni bi svoju topljenu vodu ispuštali u ledenjačka jezera.
Neke slike snimljene s Marsa otkrivaju postojanje ogromnih odvodnih kanala koji su pukli na površini. Neke od tih građevina široke su više od 200 kilometara i protežu se na 2000 i više kilometara. Geometrija ovih odvodnih kanala pokazuje da je voda mogla prijeći površinu ni manje ni više nego brzinom od oko 270 kilometara na sat.
Izgubljeni ocean?
U nekim visokim područjima Marsa postoje opsežni sustavi dolina koji se slijevaju u sedimentne depresije dna, niska područja koja su nekada bila poplavljena. Ali ta jezera nisu bila najveća nakupina vode na planetu. U ponovljenim poplavama odvodni kanali su se ispuštali prema sjeveru i tako nastajali niz prolaznih jezera i mora. Kao što se može protumačiti na fotografijama, mnoge značajke uočene oko ovih starih udara označavaju područja na kojima su se ledenjaci ispuštali u te duboke vodene površine.
Prema različitim izračunima, jedno od najvećih mora sjeverno od Marsa moglo je istisnuti volumen jednak volumenu Meksički zaljev i Sredozemno more zajedno. Postoji čak mogućnost da je na Marsu postojao ocean. Dokaz za to temelji se na činjenici da su mnoga obilježja sjevernih ravnica podsjećala na eroziju obalnih linija. Taj se hipotetički ocean zvao Borealiski ocean. Procjenjuje se da bi mogao biti otprilike četiri puta veći od našeg Arktičkog oceana, a predložen je model vodenog ciklusa na Marsu koji bi mogao objasniti njegovo stvaranje.
Danas većina stručnjaka za planetologiju prihvaća da su se velike vodene površine koje su se ponavljale stvarale na sjevernim ravnicama Marsa, ali mnogi poriču da je ikada postojao istinski ocean.
Klimatske promjene
Na mladom Marsu mogla se dogoditi snažna erozija, zaglađujući površinu. Ali kasnije, kako je napredovao u srednjoj dobi, lice mu je postalo hladno, suho i ožiljak. Od tada će biti samo nekoliko raštrkanih umjerenih razdoblja koja su pomlađivala njezinu površinu u određenim područjima.
Međutim, mehanizam koji izmjenjuje blagi i teški režim na Marsu ostaje uglavnom misterij. Trenutno se mogu potaknuti samo malo razrađenih objašnjenja kako su se ove klimatske promjene mogle dogoditi.
Jedna od hipoteza klimatskih promjena na Marsu temelji se na nagibu osi rotacije od njezina idealnog položaja, okomitog na orbitalnu ravninu. Poput Zemlje, Mars je sada nagnut za oko 24 stupnja. Ova sklonost redovito varira tijekom vremena. Nagib se također naglo mijenja. Svakih 10 milijuna godina ili tako nekako, promjena osi nagiba sporadično pokriva do 60 stupnjeva. 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 planet, ljetne temperature na srednjim i visokim geografskim širinama mogle su tjednima stalno prelaziti smrzavanje tijekom razdoblja velikih ukosa a zime bi bile još oštrije nego danas.
Međutim, s dovoljnim zagrijavanjem jednog od stupova tijekom ljeta, atmosfera se morala drastično promijeniti. Moguće je da je emisija plinova iz pregrijane ledene kape, iz ugljične podzemne vode ili permafrosta bogatog ugljičnim dioksidom, zgusnula atmosferu dovoljno da stvori prolaznu stakleničku klimu. U tim uvjetima na površini može biti vode. Vodene kemijske reakcije bi, pak, u tim toplim razdobljima stvorile soli i karbonatne stijene; postupak bi polako uklanjao ugljični dioksid iz atmosfere i tako smanjio efekt staklenika. Povratak na umjerenu razinu kososti dodatno bi ohladio planet i taložio suhi ledeni snijeg, dodatno prorjeđujući atmosferu i vraćajući Mars u normalno ledeno stanje.