Marsas šiandien yra ledinis pasaulis. Tačiau per visą istoriją buvo geresnės temperatūros momentų, per kuriuos tekėjo upės ir jūros su ištirpusiais ledynais, ir galbūt gyvybės buvo gausu.
Tačiau šiandien Marse yra išdžiūvęs paviršius, kuriame jo atmosferoje esantis vandens kiekis dažnai sutirštėja įšalas, ypač netoli jo šiaurinio ašigalio. Toje srityje jis formuoja daugiamečius ledo dangtelius. Kas nutiko Marso klimatui?
Marso paviršius ir atmosfera
Nors atrodo, kad precedento neturėjo, nors CO2 sulaiko šilumą, Marso planetos pietinio ašigalio regione Daugybė užšaldyto CO2 gyvena. Šios planetos paviršiuje nėra vandens ženklų, išskyrus kai kurias šalnas vietoves arba senų potvynių atidarytus slėnius.
Marso atmosfera yra šalta, sausa ir reta. Šis plonas šydas, kurį sudaro daugiausia CO2, sukuria spaudimą ant paviršiaus yra mažiau nei 1% Žemėje registruoto jūros lygio. Marso orbita yra 50% toliau nuo Saulės nei mūsų planeta. Be to, jį supanti atmosfera yra labai gera, o tai prisideda prie šio ledinio klimato. Vidutinė temperatūra yra -60 laipsnių, o ašigalyje pasiekia -123 laipsnių temperatūrą.
Priešingai planetos venera . Vidurdienio saulė sugeba pakankamai pašildyti paviršių, kad galėtų pagaminti kartais ištirpsta, tačiau dėl žemo atmosferos slėgio vanduo beveik akimirksniu išgaruoja.
Nors atmosferoje yra nedidelis vandens kiekis, o kartais susidaro vandens ir ledo debesys, Marso klimatui būdingos smėlio audros ar anglies dioksido galai. Kiekvieną žiemą apledėjusio anglies dioksido pūga užklumpa vieną iš ašigalių, o lediniam anglies dioksidui garuojant ant priešingo polinio dangtelio, susikaupia keli metrai to sauso ledo sniego. Tačiau net ir ašigalyje, kur vasara, o saulė šviečia visą dieną, temperatūra pakyla tiek, kad ištirpsta tas ledinis vanduo.
Marso praeitis
Dauguma Marso kraterių yra labai ardyti. Aplink beveik kiekvieną jauniausią ir didžiausią kraterį, kurį galite pamatyti konstrukcijos, panašios į purvo nuotėkius. Šios purvinos išmatos greičiausiai yra sušalusios senovinių kataklizmų liekanos, asteroidų ar kometų susidūrimas su Marso paviršiumi, kurie ištirpdė užšalusio amžino įšalo plotus ir giliai po žeme išraižė didžiules skylutes, kad pasiektų vietas, kuriose buvo skysto vandens.
Buvo rasta įrodymų, kad tam tikru metu ant paviršiaus susidarė ledas, kuris paprastai sukūrė ledyninius kraštovaizdžius. Tai apima uolėtas kalvagūbris, susidedančias iš nuosėdų, palikusių jų pakraščiuose tirpstant ledynams, ir vingiuojančias smėlio ir žvyro juosteles, kurias po ledynu einančios upės nusodino po ledynais.
Gali būti, kad Marso vandens ciklas turėjo komponentų šlapiuose epizoduose. Tikriausiai būtų tanki atmosfera nemažas vandens kiekis išgaravo iš ežerų ir jūrų. Vandens garai susikondensuodami susidarys debesys ir galų gale iškris į lietų. Krentantis vanduo sukeltų nuotėkį ir didžioji jo dalis prasiskverbtų pro paviršių. Kita vertus, sniego krituliai būtų sukaupę formuojančius ledynus, kurie išlydytų jų ledyną į ledyninius ežerus.
Kai kurie vaizdai, paimti iš Marso, atskleidžia, kad paviršiuje plyšo didžiuliai drenažo kanalai. Kai kurios iš šių konstrukcijų yra daugiau nei 200 kilometrų pločio ir tęsiasi 2000 ar daugiau kilometrų. Šių drenažo kanalų geometrija rodo, kad vanduo galėjo kirsti paviršių ne mažiau kaip maždaug 270 kilometrų per valandą greičiu.
Pamestas vandenynas?
Kai kuriuose aukštuose Marso rajonuose yra plačios slėnių sistemos, nutekančios į nuosėdinio dugno įdubas, žemas vietoves, kurios kadaise buvo užlietos. Bet šie ežerai nebuvo didžiausi vandens sankaupos planetoje. Per pasikartojančius potvynius drenažo kanalai ištekėjo šiaurės link ir taip susidarė eilė praeinančių ežerų ir jūrų. Kaip galima interpretuoti nuotraukose, daugybė bruožų, matomų aplink šiuos senus smūginius baseinus, žymi vietas, kuriose ledynai išleidžiami į tuos gilius vandens telkinius.
Remiantis įvairiais skaičiavimais, viena didžiausių jūrų į šiaurę nuo Marso galėjo išstumti tūrį, prilygstantį Marso jūrai Meksikos įlanka ir Viduržemio jūra kartu. Yra net tikimybė, kad Marse egzistavo vandenynas. To įrodymas grindžiamas tuo, kad daugelis šiaurinių lygumų bruožų priminė pakrančių eroziją. Šis hipotetinis vandenynas buvo vadinamas Borealio vandenynu. Manoma, kad jis gali būti maždaug keturis kartus didesnis už mūsų Arkties vandenyną, ir buvo pasiūlytas Marso vandens ciklo modelis, kuris galėtų paaiškinti jo sukūrimą.
Dauguma planetologijos ekspertų dabar sutinka, kad šiaurinėse Marso lygumose pasikartojantys susidarė dideli vandens telkiniai, tačiau daugelis neigia, kad kada nors buvo tikras vandenynas.
Klimato kaita
Jauname Marse galėjo įvykti stipri erozija, išlyginanti paviršių. Bet vėliau, kai jis perėjo į vidutinį amžių, jo veidas tapo šaltas, sausas ir randuotas. Nuo to laiko bus tik keli išsibarstę vidutinio klimato periodai, kurie atnaujino jo paviršių tam tikrose vietovėse.
Tačiau mechanizmas, kuris kaitalioja lengvą ir sunkų režimą Marse, iš esmės lieka paslaptimi. Šiuo metu galima tik menkai paaiškinti, kaip galėjo įvykti šie klimato pokyčiai.
Viena iš Marso klimato pokyčių hipotezių yra pagrįsta sukimosi ašies pasvirimu iš idealios padėties, statmenos orbitos plokštumai. Kaip ir Žemė, Dabar Marsas pakrypęs apie 24 laipsnius. Laikui bėgant šis polinkis reguliariai keičiasi. Smarkiai keičiasi ir nuolydis. Maždaug kas 10 milijonų metų pasvirimo ašies svyravimai padengiami sporadiškai iki 60 laipsnių. Taip pat laikui bėgant keičiasi pakreipimo ašies orientacija ir Marso orbitos forma pagal ciklą.
Šie dangaus mechanizmai, ypač sukimosi ašies polinkis pernelyg pasvirti, sukelia ekstremalias sezonines temperatūras. Net ir esant tokiai retai atmosferai, kokia šiandien apima planetą, vasaros temperatūra vidutinio ir aukšto platumose savaites galėjo nuolatos viršyti užšalimą per ilgą laiką. o žiemos būtų buvusios dar atšiauresnės nei šiandien.
Vasarą pakankamai pašildžius vieną iš stulpų, atmosfera turi pasikeisti iš esmės. Gali būti, kad iš perkaitusio ledo dangtelio iš anglinio požeminio vandens ar amžino įšalo, kuriame gausu anglies dioksido, išmetamos dujos pakankamai sutirštino atmosferą, kad susidarytų laikinas šiltnamio klimatas. Tokiomis sąlygomis paviršiuje gali būti vandens. Vandeninės cheminės reakcijos savo ruožtu būtų susidariusios tais šiltaisiais laikotarpiais druskomis ir karbonatinėmis uolienomis; procesas lėtai pašalintų anglies dvideginį iš atmosferos ir sumažintų šiltnamio efektą. Grįžimas prie vidutinio įstrižo lygio dar labiau atvėsintų planetą ir iškristų sauso ledo sniegą, dar labiau retinant atmosferą ir sugrąžinant Marsą į įprastą ledinę būseną.