A Mars õsi légköre és vize a felszín alatt rejtõzhet
2007. február 2., péntek,
Új mérések alapján elképzelhetõ, hogy a Mars õsi légkörének és vizének sokkal kisebb hányadát veszítette el, mint eddig feltételeztük. A hiányzó rész ma is ott rejtõzhet a felszín alatt.
Hosszú éveken keresztül elfogadott nézet volt, hogy a Mars az õsi légkörét alkotó szén-dioxid nagyobb részét, akárcsak a vízmolekulák többségét a világûr felé elvesztette. Ez a két üvegházgáz (a H2O vízgõz formájában számít ide) fontos szerepet játszik: a napfénytõl felmelegedõ felszín hõsugarait ugyanis visszaverik, azaz melegíthetik a klímát.
A molekulák elvesztésének okát a bolygó viszonylag csekély tömegében és gyengébb gravitációs terében keresték, valamint abban, hogy a korán leállt dinamóhatás után eltûnt a globális mágneses tér. Utóbbi a napszéltõl védte volna meg az atmoszférát, amely ennek hiányában folyamatosan erodálódott a világûr felé.
A bolygó felszínén elõforduló nyomok arra utalnak, hogy õsi éghajlata melegebb lehetett a mainál, ami a folyékony víz felszíni megjelenése mellett lényegesen vastagabb szén-dioxid légkört is jelentett - noha az õsi meleg állapotok modellezésében ma is komoly problémák vannak.
1989-ben a Phobos-2-szonda mérései arra utaltak, hogy a légkör anyaga jelentõs mértékben szökik el az ûrbe. Sok modellt igazítottak ehhez a méréshez, amelyek alapján nagy mennyiségû gáz távozhatott a bolygóról az idõk során. Az európai Mars Express-szonda ASPERA-3 detektorának az elmúlt két évben végzett mérései azonban mást mutatnak.
Stas Barabash (Swedish Institute of Space Physics, Kiruna) és kollégái szerint az új mérések alapján a vörös bolygó jelenleg átlagosan mindössze 20 g gázanyagot veszít másodpercenként, amely körülbelül 1%-a a Phobos-2 mérései alapján becsült értéknek. A H2O-val kapcsolatos becsléseknél annak mennyiségét globális egyenértékkel szokták jellemezni: milyen vastag lenne az adott vízborítás, ha a Marssal megegyezõ méretû gömbön egyenletesen eloszlana.
Amennyiben a légkör vesztésének most megállapított mértékét a Mars teljes fejlõdésére érvényesnek tekintjük, akkor globális egyenértékként mindössze néhány centiméternyi vízborítást veszíthetett - lényegesen kevesebbet a nagyságrendileg 100 méter vastag eredeti vízmennyiségnél. A megszökött szén-dioxid mennyisége pedig 0,2 és 4 millibar közötti nyomást adó gázéval egyenértékû - eszerint az eredeti légkörnek ugyancsak töredékét, nagyságrendileg ezredét veszíthette el.
Ha mindez valóban így van, akkor hatalmas fagyott, illetve az ásványokban kémiailag kötött felszín alatti H2O és CO2 készletek lehetnek. Ilyenek létezését már eddig is feltételezték, de sokkal kisebb mennyiségben. A mellékelt fantáziarajz az õsi Marsot mutatja, amint felszínének északi részét a feltételezett óceán borítja. Az új modell alapján a víz jelentõs része ma is a bolygón van, de kötött illetve fagyott formában a felszín alatt, az ún. krioszférában tárolódhat.
Ugyanakkor azt sem szabad elfelednünk, nem biztos, hogy a Mars Express jelenlegi mérése a bolygó teljes múltjára nézve is reprezentatív. A klasszikus légkörvesztésen kívül egyéb folyamatok is csökkenthetik az atmoszféra mennyiségét, pl. kisbolygók és üstökösök becsapódásai. David Brain (University of California, Berkeley) feltételezése alapján pedig elképzelhetõ, hogy Napunk kialakulása után egy ideig még sokkal nyugtalanabb volt, mint jelenleg. Alkalmanként hatalmas részecsketömegeket lövellt ki magából, amelyek a Mars õsi légkörével, esetleg gyengülõ mágneses terével találkozva mágneses viharokat okoztak, és jelentõs gázmennyiséget szakítottak ki az atmoszférából.