Mars. Co z tą wodą?!

[

]( \"http://www.poznajswiat.com.pl\" )

Badacze ci co prawda stanowili zdecydowaną mniejszość wśród naukowców, jednak ich poglądy wyjątkowo łatwo przenikały do świadomości zwykłych ludzi i tkwiły w niej aż do rozpoczęcia eksploracji kosmosu.

Marzenia o słynnych marsjańskich kanałach, którymi z okolic biegunowych miała rzekomo płynąć woda w stronę równika, nawadniająca tropikalne uprawy, prysnęły niczym bańka mydlana, gdy w okolicę Czerwonej Planety dotarła pierwsza planetarna misja kosmiczna. Kamera sondy Mariner 4 w listopadzie 1964 roku przesłała na Ziemię jedynie 21 zdjęć, wystarczyło to jednak, by nawet najwięksi wizjonerzy uwierzyli, iż krajobraz marsjański niewiele różni się od księżycowego: gdzie nie spojrzeć – najróżniejszej wielkości kratery. Rozczarowanie było ogromne. Miało jednak spory wpływ na entuzjazm, z jakim podjęto się planowania kolejnych badań. Te, niestety, tylko potwierdzały jałowość marsjańskiego środowiska.

Sytuacja zaczęła się zmieniać w latach siedemdziesiątych. Mariner 9 oraz dwie sondy Viking dostrzegły na powierzchni Marsa poza kraterami gigantyczne wulkany, jeszcze większe kaniony oraz ku zaskoczeniu wszystkich... kanały. Błyskawicznie odżyły spekulacje sprzed kilku dekad i nie były bynajmniej pozbawione podstaw – na pierwszy rzut oka kanały do złudzenia przypominały twory geomorfologiczne znane z Ziemi, a powstałe w następstwie erozyjnej działalności płynącej wody.

Przykładem takiej doliny może być Nanedi Valles, widoczna na zdjęciu z poprzedniej strony. Obraz przesłany przez europejski próbnik Mars Express ukazuje okołostukilometrowy fragment doliny w jej środkowym biegu. Cała dolina ma długość przeszło tysiąca kilometrów, co łatwo nam porównać z równie długą Wisłą. Zbocza doliny oddalone są od siebie przeciętnie o dwa, trzy kilometry i opadają półkilometrowymi urwiskami (ściany Wielkiego Kanionu Kolorado są cztery razy wyższe w miejscach największych przewyższeń). Wysokorozdzielcze zdjęcia z innych satelitów ukazały na zboczach bardzo wyraźne warstwowanie osadów, w których dolina się uformowała. Z perspektywy lat wiadomo, że Nanedi Valles to przedstawicielka najstarszych marsjańskich dolin. Znajdowane są one w obrębie powierzchni datowanych na noachian i częściowo hesperian, dwie najdawniejsze epoki geologiczne Czerwonej Planety, kończące się odpowiednio około trzech i dwóch miliardów lat temu.

Przypuszcza się, że doliny formowała woda, jednak brakuje zgody co do przebiegu samego procesu erozji. Najbardziej oczywistym domysłem byłoby założenie mechanizmu erozji rzecznej, znanego z Ziemi: rzeka przez erozję denną, boczną i wsteczną wcina się w podłoże i mozolnie żłobi dolinę. Jednak doliny marsjańskie nie mają w swym dnie koryt rzecznych, a więc nie noszą najbardziej oczywistego śladu obecności rzek. Problem ten stara się rozwiązać alternatywna koncepcja, sugerująca obecność wody nie na powierzchni, ale pod nią. Podziemne rzeki mogłyby bez przeszkód wynosić materiał ze zlewni, a powstałe w ten sposób jaskinie zapadałyby się z czasem, pozostawiając widoczne dziś doliny.

Takie rozwiązanie załatwia od razu inny ważny problem. Warunki, jakie panują współcześnie na powierzchni Marsa, odpowiadają ziemskiej atmosferze na wysokości około czterdziestu, pięćdziesięciu kilometrów. Jest tam bardzo sucho, bardzo zimno (grubo poniżej zera w skali Celsjusza), a ciśnienie dwieście razy mniejsze niż na poziomie morza. Podstawowe prawa fizyki pozwalają wodzie istnieć w takich warunkach wyłącznie pod postacią lodu i pary wodnej, nawet jeśli temperatura okresowo wzrośnie do kilku stopni powyżej zera. Trudno zatem oczekiwać, by na Marsie płynna woda kiedykolwiek mogła tworzyć malownicze meandry, jeśli środowisko atmosferyczne planety zawsze było podobne do dzisiejszego.

Zupełnie inne warunki zdają się panować pod marsjańskim gruntem. Rozważania teoretyczne nie wykluczają, iż właśnie tam woda mogła (i nadal może) być obecna w postaci, jaką znamy z życia codziennego. Niepozbawione racji są również hipotezy dopuszczające ewolucję marsjańskiej atmosfery, która dawniej mogła być wystarczająco gęsta, by zapewnić wodzie możliwość obecności w postaci cieczy, a więc rzek, jezior czy nawet deszczu.

W czasie, gdy powstawały ostatnie z dolin podobnych do Nanedi Valles, Mars zaczął doświadczać katastrof, jakie znamy z biblijnej Księgi Rodzaju. Przez dwa miliardy lat, od późnego hesperianu po wczesny amazonian (1–3 miliardów lat temu), planetę nawiedzały globalne powodzie. Niewyobrażalne ilości wody płynęły z okolic równikowych w kierunku nizin otaczających biegun północny, gdzie – jak sądzi grupa naukowców – mógł nawet powstać ocean. Przemieszczanie się potężnych mas wody ukształtowało drugi typ marsjańskich kanałów – kanały odpływowe. Od opisanych przed chwilą dolin rzecznych różnią się one przede wszystkim rozmiarami, głównie szerokością sięgającą od kilkudziesięciu do kilkuset kilometrów.

Katastrofalne powodzie na Marsie stanowią ogromną i nierozwiązaną zagadkę (może właśnie Tobie, szanowny Czytelniku, dane będzie ją rozwikłać?). Na razie nie wiadomo, co było impulsem do uwolnienia wody, czy jej źródłem były nieznane zasoby powierzchniowe, czy może pokłady głębinowe? Te ostatnie wydają się w świetle obliczeń modelowych zbyt małe, by mogły zbilansować szacowany odpływ. Trudno też powiedzieć, jak wyglądała sama powódź. Jeśli atmosfera planety była równie rzadka i chłodna jak dzisiaj, woda musiała natychmiast zamarzać i parować, co oznacza, że rzeki najprawdopodobniej płynęły pod skorupą lodu. Jeśli takie tłumaczenie wydaje się dość naciągane, księżyce Jowisza i Saturna zmuszą nas w przyszłości do rozważania dalece bardziej zaskakujących koncepcji.

Od czasu Marinera 4 nasza wiedza o Marsie diametralnie się zmieniła. Nie spodziewamy się już na nim lasów i pól uprawnych, ale poszukujemy śladów wody, która faktycznie musiała występować. Codziennie z okolic Czerwonej Planety docierają na Ziemię gigabajty danych, czyniąc Marsa najlepiej poznanym ciałem Układu Słonecznego, zaraz po naszym własnym globie. Jakość współczesnych danych może się śmiało równać z czytelnością i wyrazistością najlepszych zdjęć lotniczych, co umożliwia precyzyjne badanie planety w skali zarówno lokalnej, jak i globalnej. Obydwie perspektywy będę się starał zaakcentować w kolejnych odcinkach naszego cyklu, gdyż na Marsa będziemy regularnie powracali, kradnąc mu za każdym razem kolejne tajemnice.

_ Tekst: Andrzej Kotarba _

Dodatkowe kanały* - ujście systemu wielkich kanałów odpływowych Kasei Valles w regionie równiny Chryse Planitia. Intensywność kolorów odpowiada wysokości terenu nad lokalnym poziomem odniesienia: barwa czerwona to wyżyny, niebieska – niziny (rozpiętość sięga kilku kilometrów). Przedstawiony na grafice obszar jest ponad cztery razy większy od terytorium Polski. Fot. Andrzej Kotarba/MOLA

Kanały Mangala Valles** - bardzo charakterystyczne formy, powstałe w wyniku erozji płynącej wody. Opływowe kształty, widoczne na zdjęciu wykonanym przez sensor THEMIS na pokładzie sondy Mars Odyssey, znajdują się w systemie kanałów Mangala Valles. Naukowcy wyliczyli, że te kanały powstały błyskawicznie w czasie powodzi trwającej od miesiąca do trzech, gdy dolinami w każdej sekundzie płynęło 50 milionów metrów sześciennych wody (Wisłą u ujścia płynie zaledwie tysiąc metrów sześciennych). Fot. NASA/THEMIS/ASU

Więcej o nowych światach na http://teledetekcja.blox.pl

_ Źródło: Poznaj Świat _