Vaizdo kreditas: NASA / JPL
„MER Rovers Spirit“ ir „Opportunity“, dabar keliaujantys Marso paviršiumi, tyrinėja geografinę džiovintuvą nei sausiausia dykuma Žemėje. Nepaisant poliarinių ledo dangtelių ir įtariamo skysto vandens kišenių po Marso paviršiumi, vandens kiekis Marse yra tik šaukštelis, palyginti su didžiuliais vandeningais Žemės ištekliais. Kodėl Marsas toks sausas?
Vidinės mūsų Saulės sistemos planetos - Marsas, Žemė, Venera ir Merkurijus - susiformavo susikaupus mažoms uolienoms ir dulkėms, kurios sukosi aplink saulę ankstyviausiais metais. Jei Žemė ir Marsas yra pagaminti iš tos pačios stardustos, jie turėjo gimti maždaug tuo pačiu vandens santykiu.
Daugelis mokslininkų mano, kad Marsas kadaise buvo labai vandeningas, tačiau dėl mažos planetos masės prarado vandenynus. Tai kartu su plona atmosfera leido Marso vandeniui išgaruoti į kosmosą.
Bet pagal Arizonos universiteto Mėnulio ir planetų laboratorijos atstovo Jonathano Lunine'o tyrimą, Raudonoji planeta nuo pat pradžių buvo sausa.
2003 m. Žurnale „Icarus“ kartu su kolegomis Johnu Chambersu, Alessandro Morbidelli ir Laurie Leshin rašantis „Lunine“ sako, kad Marsas iš pradžių buvo planetos embrionas. Iš esmės planetinis embrionas yra labai didelis asteroidas, kuris gali būti toks pat masyvus kaip Merkurijus ar Marsas. Šis ikim Marso embrionas egzistavo asteroido juostoje, kuri tuo metu buvo plačiau išsisklaidžiusi Saulės sistemoje ir išsisklaidė nuo saulės nuo 0,5 iki 4 AU. Šiandien pagrindinis asteroido diržas yra maždaug 2–4 AU, esantis tarp Marso (1,5 AU) ir Jupiterio (5,2 AU).
Lunine sako, kad Marsas išaugo iki dabartinio dydžio susikaupus mažesniems asteroidams ir kometoms. Jis sako, kad masyvesnė Žemė, palyginti, daugiausia susidarė iš didelių planetų embrionų, susidūrusių vienas su kitu.
„Atsitiktinai Marsas nebuvo smogtas milžiniškų asteroidų, kol Žemė buvo - pasisekęs prieš nelaimingą pėsčiąjį“, - sako Lunine'as. „Tačiau Marsą smogė daug mažesni kūnai, nes jų yra tiek daug“.
Šiuo metu Žemė skrieja saulės spinduliu 1 AU. Lunine sako, kad planetų embrionai šioje orbitoje nebūtų turėję daug vandens. Ankstyvoje saulės evoliucijoje, planetų formavimosi metu, dulkėtas diskas, supantis jauną žvaigždę, buvo labai karštas. Vandenyje esantys junginiai nebūtų galėję susidaryti šiame diske esant 1 AU.
Kadangi Marsas yra toliau nuo saulės nei Žemė ir arčiau vėsesnių, „drėgnų“ asteroido juostos regionų, logiška atrodyti, kad Marsas būtų gimęs turėdamas daugiau vandens. Vis dėlto Lunine sako, kad Marsas tikriausiai įsigijo tik 6–27 procentus Žemės vandenyno (1 Žemės vandenynas = 1,5? 1021 kg).
Taip yra todėl, kad kai kurie planetų embrionai, kurie galiausiai sudarė Žemę, buvo prisotinti vandens. 90 proc. Embrionų, suformavusių Žemę, buvo iš 1 AS regiono, todėl jie buvo sausi, 10 procentų - nuo 2,5 AS ir už jos ribų. Embrionai, patenkantys iš šio atstumo, turėtų turėti daug vandens. Mažesni asteroidai, patenkantys iš šio atstumo, taip pat būtų prisidėję prie Žemės vandens tiekimo. Daugiausia Lunine sako, kad tik 15 procentų Žemės vandens atėjo iš kometų.
Tuo tarpu Marsui pasisekė gimti kaip vienai sausai uolai. Galiausiai Marsas gavo vandens šiek tiek vėlai formavimo žaidime, po to, kai jo branduolys jau buvo suformuotas ir jis jau buvo pasiekęs dabartinę masę. Pagal „Lunine“ scenarijų, Jupiteris taip pat įgijo savo šiandienines mišias. Jupiterio sunkumas tada įsiurbė netoliese esančius asteroidus arba privertė juos išsibarstyti į išorę. Proto-Marsas kažkokiu būdu išvengė Jupiterio sunkumų, tačiau jį bombardavo į išorę nukreipti asteroidai.
„Mažų asteroidų ir kometų poveikis buvo„ vėlyvasis lukštas “, kuris pridėjo vandens į Marsą, priešingai nei Žemėje, kur vanduo buvo pridėtas susidūrus su gyvsidabrio dydžio embrionais per visą augimo periodą, kuris truko kelias dešimtis milijonų metų, - rašo mokslininkai.
Nors Marsas jų kompiuteriniame modelyje nesusiformuoja, mokslininkai mano, kad tai gali atspindėti chaotišką planetų formavimosi pobūdį, kai planetų embrionų ir asteroidų kryptys yra nenuspėjamos ir galimi įvairūs padariniai.
„Kuriant antžemines planetas yra gana daug atsitiktinumų, todėl galimas įvykis su Marsu, kuris neatspindėjo daug vandens turinčių plokštumų modelių“, - sako Alanas Bosas iš Vašingtono Karnegio instituto. „Tai gali padėti paaiškinti vandens trūkumą šių dienų Marse“.
Tokie planetų formavimosi skirtumai taip pat gali atsirasti tarp kitų Saulės sistemų vidinių planetų. Iki šiol astronomai žino apie 104 žvaigždes, turinčias aplink jas skriejančias planetas. Visos iki šiol rastos ekstrasolinės planetos yra dujų milžinai, tačiau panašu, kad tokios sausumos planetos, kaip Marsas ir Žemė, taip pat galėtų orbituoti tolimas žvaigždes, nors dar neturime technologijos joms aptikti.
Jei kai kurios vidinės sausumos planetos susidaro susidūrus keliems planetų embrionams, o kitos yra embrionams, kurie kaupia tik drėgnas kometas ir asteroidus, tada planetos aplink šias kitas žvaigždes gali turėti labai skirtingą vandens kiekį. Lunine teigia, kad svarbų vaidmenį šiame procese vaidins kiekvienos saulės sistemos dujų milžiniškų planetų susidarymas ir susidarymas, kaip ir Jupiteris paveikė mūsų pačių saulės sistemos pobūdį.
Šiuo metu „Lunine“ kartu su Tomu Kvinu ir Seanu Raymond'u iš Vašingtono universiteto turi dokumentą Ikaruse apie galimą sausumos planetų vandens gausos kitimą aplink kitas žvaigždes. Be to, jis atidžiai stebi „MER Rovers Spirit“ ir „Opportunity“ surinktus duomenis, taip pat palydovus, kurie šiuo metu skrieja aplink Marsą.
„Tikimės, kad„ Odisėja “,„ MER “ir„ Mars Express “nustatys, kiek vandens yra šiuo metu, ir užtikrins geresnius praeities vandens gausos apribojimus“, - sako Lunine. „Mane ypač domina MARSIS radaro ir jo įpėdinio SHARAD rezultatai.“
MARSIS yra radaro įrenginys, esantis „Mars Express“ palydove, kuris gali peržvelgti penkis aukščiausius Marso plutos kilometrus, kad galėtų ieškoti vandens ir ledo sluoksnių. Italijos kosmoso agentūra planuoja NASA „Mars Reconnaissance Orbiter“ skraidyti negiliu požeminiu radaru, vadinamu SHARAD, norėdama pamatyti, ar vandens ledas yra didesniame nei vieno metro gylyje. Nors MARSIS skvarba yra didesnė, jos skiriamoji geba yra daug mažesnė nei SHARAD.
Originalus šaltinis: žurnalas „Astrobiology“
