Марс је данас ледени свет. Међутим, током историје било је тренутака са бољом температуром кроз које су протикле реке и мора, са отопљеним ледницима, а вероватно је и живота било у изобиљу.
Међутим, данас Марс има исушену површину у којој се количина воде у његовој атмосфери често кондензује у мраз, посебно у близини његовог северног пола. На том подручју формира вишегодишње ледене капе. Шта се догодило са климом Марса?
Површина и атмосфера Марса
Иако се чини без преседана, иако ЦО2 задржава топлоту, у региону јужног пола планете Марс, Много је смрзнутог ЦО2. Површина ове планете не показује знакове воде, осим у неким мразним подручјима или у облику долина које су отвориле старе поплаве.
Атмосфера Марса је хладна, сува и ретка. Овај танки вео, састављен углавном од ЦО2, ствара притисак на површини који је мање од 1% од оног регистрованог на Земљи на нивоу мора. Марсова орбита је 50% даље од Сунца од наше планете. Поред тога, атмосфера која га окружује је врло фина, што доприноси овој леденој клими. Просечне температуре су -60 степени, а на половима достижу температуре од -123 степени.
Сасвим супротно планета Венера . Подневно сунце је способно да загреје површину довољно да може да производи повремена отапања, али низак атмосферски притисак доводи до тога да вода готово тренутно испарава.
Иако атмосфера садржи малу количину воде, а понекад се стварају вода и ледени облаци, марсовску климу карактеришу пешчане олује или јалови угљен-диоксида. Сваке зиме мећава леденог угљен-диоксида удари на један од полова, а како ледени угљен-диоксид испарава из супротне поларне капе, накупља се неколико метара тог сувог леденог снега. Али чак и на полу где је лето и сунце сија по цео дан, температуре се повисују толико да растопе ту ледену воду.
Марсова прошлост
Већина кратера на Марсу је јако еродирана. Отприлике готово сваки најмлађи и највећи кратер који можете видети структуре сличне отицању блата. Ови муљевити измети вероватно су смрзнути остаци древних катаклизми, судара астероида или комета са површином Марса, који су топили подручја смрзнутог пермафроста и дубоко испод земље урезали огромне рупе да би досегли подручја у којима је била течна вода.
Пронађени су докази да се у неко време на површини формирао лед који је стварао типично ледничке пределе. Ту спадају стеновити гребени сачињени од седимената који су на њиховим маргинама отапали ледници и вијугаве траке песка и шљунка које су реке које се простиру испод леденог слоја таложиле испод глечера.
Могуће је да је циклус воде на Марсу имао компоненте у влажним епизодама. Густа атмосфера би највероватније садржала знатна количина воде је испарила из језера и мора. Водена пара би се кондензовала да би створила облаке и на крају пала у кишу. Вода која би падала створила би отицање и већи део би процурио кроз површину. С друге стране, снежне падавине би се нагомилале формирајући глечере, а они би своју топљену воду испуштали у ледничка језера.
Неке слике снимљене са Марса откривају постојање огромних дренажних канала који су пукли на површини. Неке од ових структура широке су више од 200 километара и протежу се на 2000 и више километара. Геометрија ових одводних канала показује да је вода могла прећи површину ни мање ни више него брзином од око 270 километара на сат.
Изгубљени океан?
У неким високим областима Марса постоје опсежни системи долина који се сливају у седиментне депресије дна, ниска подручја која су некада била поплављена. Али ова језера нису била највећа накупина воде на планети. У поновљеним поплавама одводни канали су се испуштали према северу и тако настали низ пролазних језера и мора. Као што се може протумачити на фотографијама, многе особине уочене око ових старих удара означавају подручја на којима су се глечери испуштали у те дубоке водене површине.
Према различитим прорачунима, једно од највећих мора северно од Марса могло је истиснути запремину еквивалентну запремини Мексички залив и Средоземно море заједно. Постоји чак могућност да је на Марсу постојао океан. Доказ за то је заснован на чињеници да су многе одлике северних равница подсећале на ерозију обалских линија. Овај хипотетички океан назван је Бореалиски океан. Процењује се да би могао бити око четири пута већи од нашег Северног леденог океана и предложен је модел воденог циклуса на Марсу који би могао објаснити његово стварање.
Већина стручњака за планетологију сада прихвата да су се велике водене површине које се понављају формирале на северним равницама Марса, али многи поричу да је икада постојао истински океан.
Климатске промјене
На младом Марсу могла би се догодити снажна ерозија, заглађујући површину. Али касније, како је напредовао у средњим годинама, лице му је постало хладно, суво и ожиљак. Од тада ће бити само неколико раштрканих умерених периода који су подмлађивали њену површину у одређеним областима.
Међутим, механизам који се смењује између благог и тешког режима на Марсу остаје у великој мери мистерија. Тренутно је могуће положити само мало детаљних објашњења како су се ове климатске промене могле догодити.
Једна од хипотеза климатских промена на Марсу заснива се на нагибу осе ротације из њеног идеалног положаја, окомитог на орбиталну раван. Као Земља, Марс је сада нагнут за око 24 степена. Ова склоност се временом редовно мења. Нагиб се такође нагло мења. Сваких 10 милиона година или тако некако, промена осе нагиба спорадично покрива до 60 степени. Исто тако, оријентација осе нагиба и облик орбите Марса мењају се током времена, у складу са циклусом.
Ови небески механизми, посебно тенденција прекомерног нагињања осе ротације, узрокују екстремне сезонске температуре. Чак и са разређеном атмосфером попут оне која данас прекрива планету, летње температуре на средњим и високим географским ширинама могле су непрекидно премашивати смрзавање недељама током периода високог нагиба, а зиме би биле још оштрије него данас.
Међутим, уз довољно загревање једног од стубова током лета, атмосфера се морала драстично променити. Могуће је да је емисија гасова из прегрејане ледене капе, из карбонске подземне воде или пермафроста богатог угљен-диоксидом, згуснула атмосферу довољно да створи пролазну стакленичку климу. У тим условима на површини може бити воде. Водене хемијске реакције заузврат би у тим топлим периодима формирале соли и карбонатне стене; процес би полако уклањао угљен-диоксид из атмосфере и самим тим смањио ефекат стаклене баште. Повратак на умерени ниво косости додатно би охладио планету и таложио сув ледени снег, додатно разређујући атмосферу и враћајући Марс у његово нормално ледено стање.