Dawno temu Mars, krótka opowieść o jego klimatycznej ewolucji

W tygodniu NASA udostępniła publicznie film podsumowujący klimatyczna historia Marsa warto poświęcić kilka zdań ewolucji sąsiedniej „czerwonej” planety. Z przeprowadzonych badań, wykonanych zdjęć i próbek pobranych podczas różnych wypraw kosmicznych wiemy, że jego ewolucja klimatyczna była najbardziej podobna do Ziemi w całym Układzie Słonecznym.

Na podstawie cech Marsa obserwowanych z Ziemi przez teleskop możemy wyróżnić atmosferę z białymi chmurami, chociaż nie tak rozległymi jak na Ziemi, zmiany sezonowe bardzo podobne do tych na Ziemi, 24-godzinne dni, generowanie burz piaskowych i występowanie czap lodowych na biegunach, które rosną zimą. Wygląda znajomo, prawda?

Ze względu na bardzo niskie ciśnienie i temperaturę istnienie ciekłej wody na jego powierzchni byłoby prawie niemożliwe, co ukazuje Marsa jako pustynną planetę z cienką atmosferą CO2. Z kolei marsjańska geologia z dużą liczbą kraterów, wulkanów i kanionów, między innymi, pokazała, że ​​jesteśmy jedną z najbardziej kompletnych w Układzie Słonecznym.

Dzięki znalezionym formacjom skalnym i geomorfologicznym można zrekonstruować jego ewolucję. W niektórych kraterach zaobserwowano kanały odpływowe, dość podobne do tych obserwowanych na ziemi w wyniku erozji wytwarzanej przez rzeki i strumienie, co wskazuje na ciągłą cyrkulację płynu na powierzchni, który spowodował erozję, prawie na pewno woda.

Większość z tych kanałów wydaje się być związana ze starożytnymi kraterami, co pozwala sądzić, że klimat, który pozwalał na istnienie wody w stanie ciekłym na powierzchni, rozwinął się na początku historii planety. Logicznym wytłumaczeniem byłoby istnienie starożytnej atmosfery, gęstszej niż obecna, z silniejszym efektem cieplarnianym, który podnosiłby temperaturę.

Atmosfera ta nie może składać się wyłącznie z CO2, ponieważ z obliczeń wynika, że ​​gdy ilość tego gazu w atmosferze wytworzy ciśnienie większe niż 2,5 bara, to skrapla się. Atmosfera o takich właściwościach nie pozwoliłaby osiągnąć temperatury powierzchni przekraczającej 220ºK, znacznie poniżej 273ºC, temperatury stabilności wody. Dlatego nie było wody w stanie ciekłym.

Na młodszych terenach widzimy kanały przelewowe, czyli duże konstrukcje szerokie na kilkadziesiąt kilometrów i długie na setki kilometrów, rozpoczynające się w zapadniętych strefach terenu. Jest to związane z katastrofalnymi i chwilowymi przepływami wody zmagazynowanej w podłożu, która wypływa na powierzchnię. Większość tej wody na powierzchni przedostałaby się do atmosfery w wyniku parowania, zwiększając ciśnienie i temperaturę z powodu efektu cieplarnianego pary wodnej, a także uwalniając zamarzniętą wodę i CO2, które istnieją w glebie marsjańskiej.

Przyspieszyłoby to globalne zmiany klimatyczne, które mogłyby doprowadzić do powstania oceanu na nizinach półkuli północnej, wraz z rozległymi polarnymi czapami lodowymi. Oceany zostałyby później utracone, być może w wyniku infiltracji podglebia, a planeta powróciłaby do klimatu „podobnego” do obecnego.

Te kanały przelewowe, o których mówiliśmy, pojawiają się w kilku epizodach w całej historii planety, ale później do starożytnych kraterów powstałych w tak zwanym Wielkie bombardowanie pogodowe. Dlatego wnioskujemy, że etapy zimnego i pustynnego klimatu, takie jak obecny, przeplatane nagłymi epizodami cieplejszej pogody i istnieniem dużych zbiorników wodnych na półkuli północnej, powtarzały się cyklicznie w całej historii planety.

Więcej informacji: Życie na Marsie, więcej dowodów wskazujących na taką możliwość, Kometa „Siding Spring” zmierza w kierunku Marsa