Marso paviršiaus ir atmosferos tyrimas atskleidė kai kurias senovės paslaptis. Dėka Smalsumas roverį ir kitas misijas, mokslininkai dabar žino apie tai, kad kadaise Marsas tekėjo vandeniu ir kad planetos atmosfera buvo tankesnė. Jie taip pat sugebėjo nuspręsti, kokia mechanika lėmė šios atmosferos išsekimą, kuri pavertė ją šalta, nusausinta aplinka, kurią šiandien matome.
Tačiau tuo pat metu tai sukėlė gana intriguojantį paradoksą. Manoma, kad iš esmės Marsas jo paviršiuje turėjo šiltą, tekantį vandenį tuo metu, kai Saulė buvo trečdaliu šiltesnė nei dabar. Tam reikės, kad Marso atmosferoje būtų pakankamai anglies dioksido, kad jo paviršius būtų pakankamai šiltas. Tačiau remiantis naujausiais „Curiosity“ roverio atradimais, atrodo, kad taip nėra.
Šios išvados buvo duomenų, paimtų naudojant „Curiosity’s Chemistry and Mineralogy rentgeno difrakcijos (CheMin)“ prietaisą, analizės, naudotos tiriant mineralų kiekį gręžimo pavyzdžiuose Gale krateryje, dalis. Šios analizės rezultatai neseniai buvo paskelbti Nacionalinės mokslo akademijos leidiniai, kur tyrimo komanda nurodė, kad mėginiuose, paimtuose iš senovės ežero dugno, nerasta jokių karbonatų pėdsakų.
Norėdami tai suskaidyti, surinko įrodymai Smalsumas (ir daugybė kitų roverių, nusileidėjų ir orbitų) leido mokslininkams padaryti išvadą, kad maždaug prieš 3,5 milijardo metų Marso paviršiuje buvo ežerų ir tekančių upių. Jie taip pat apsisprendė dėl daugybės pavyzdžių, kuriuos paėmė Smalsumas nuo to laiko, kai jis nusileido į Gale kraterį 2011 m., šis geologinis bruožas kadaise buvo ežero dugnas, kuris pamažu tapo užpildytas nuosėdinėmis nuosėdomis.
Tačiau norint, kad Marsas būtų buvęs pakankamai šiltas, kad galėtų egzistuoti skystas vanduo, jo atmosferoje turėjo būti tam tikras anglies dioksido kiekis - suteikiantis pakankamą šiltnamio efektą, kad kompensuotų sumažėjusią saulės šilumą. Kadangi Gale krateryje esančių uolienų pavyzdžiai yra geologinis įrašas, koks buvo prieš milijardus metų, jose tikrai būtų gausu mineralų su karbonatais, jei taip būtų.
Karbonatai yra mineralai, susidarantys dėl anglies dioksido sujungimo su teigiamai įkrautais jonais (tokiais kaip magnis ir geležis) vandenyje. Kadangi buvo nustatyta, kad šių jonų tiekiama Marso uolienų pavyzdžiuose, ir vėlesnė analizė parodė, kad sąlygos niekada nebuvo tokios rūgščios, kad karbonatai būtų ištirpę, nėra akivaizdaus pagrindo, kodėl jie nebus rodomi .
Kartu su savo komanda Tomas Bristovas - pagrindinis „CheMin“ prietaiso tyrinėtojas - „Curiosity“ - apskaičiavo, koks turėtų būti minimalus atmosferos anglies dioksido kiekis atmosferoje ir kaip tai būtų buvę galima nurodyti pagal šiandieninius Marso uolienų karbonatų lygius. Tada jie surūšiavo „CheMin“ instrumento duomenis per kelerius metus, kad sužinotų, ar yra kokių nors šių mineralų požymių.
Tačiau, kaip jis paaiškino naujausiame NASA pranešime spaudai, išvados tiesiog neišmatuotos:
„Mus ypač sužavėjo tai, kad nuosėdinėse uolienose, kurias apžiūrėjo Roveris, nėra karbonato mineralų. Skystą vandenį būtų sunku gauti, net jei atmosferoje būtų šimtą kartų daugiau anglies dioksido, nei mums sako uolienų duomenys. “
Galų gale Bristovas ir jo komanda negalėjo rasti net pėdsakų karbonatų kiekiuose jų analizuojamuose uolienų mėginiuose. Net jei Gale krateryje būtų buvęs ežeras, atmosferoje būtų buvę tik kelios dešimtys milibarų anglies dioksido, jis būtų pagaminęs pakankamai karbonatų, kad „Curiosity“ CheMin galėtų aptikti. Šis naujausias radinys prideda paradokso, kuris daugelį metų kamuoja Marso tyrinėtojus.
Iš esmės tyrėjai pastebėjo, kad yra didelis neatitikimas tarp to, kokie paviršiaus požymiai rodo Marso praeitį, ir to, ką turi pasakyti cheminiai ir geologiniai įrodymai. Ne tik yra daugybė įrodymų, kad praeityje planetos atmosfera buvo tankesnė, daugiau nei per keturis dešimtmečius atliktų orbitos vaizdų (ir metų vertės paviršiaus duomenų) gausa buvo daugybė geomorfologinių įrodymų, kad Marsas kadaise turėjo paviršinį vandenį ir aktyvų hidrologinį ciklą.
Tačiau mokslininkai vis dar stengiasi sukurti modelius, kurie parodytų, kaip Marso klimatas galėjo išlaikyti tokio tipo sąlygas, kad būtų buvę. Kol kas vienintelis sėkmingas modelis buvo toks, kurio atmosferoje buvo didelis kiekis CO2 ir vandenilio. Deja, paaiškinimas, kaip šią atmosferą būtų galima sukurti ir palaikyti, tebėra sunkus.
Be to, trūko geologinių ir cheminių įrodymų, kad prieš milijardus metų egzistavo tokia atmosfera. Anksčiau orbitų tyrimais nepavyko rasti įrodymų, kad Marso paviršiuje yra karbonatinių mineralų. Tikėtasi, kad paviršiaus misijos, tokios kaip „Curiosity“, galės tai išspręsti paimdamos dirvožemio ir gręžimo pavyzdžius ten, kur buvo vandens.
Bet, kaip paaiškino Bristow, jo komandos tyrimas iš esmės uždarė duris šiuo klausimu:
„Buvo paslaptis, kodėl iš orbitos nebuvo matyti daug karbonatų. Galite išsisukti iš keblumų sakydami, kad karbonatai vis dar gali būti, bet mes tiesiog negalime jų matyti iš orbitos, nes jie yra uždengti dulkėmis ar palaidoti, arba mes žiūrime ne į reikiamą vietą. „Curiosity“ rezultatai atkreipia dėmesį į paradoksą. Tai pirmas kartas, kai tikrinome, ar nėra karbonatų ant žemės, mūsų žinomoje uolienoje, susidarančioje iš nuosėdų, nusėdusių po vandeniu “.
Yra keli galimi šio paradokso paaiškinimai. Viena vertus, kai kurie mokslininkai teigė, kad Gale kraterio ežeras galėjo būti ne atviras vandens telkinys ir galbūt buvo uždengtas ledu, kuris buvo tiesiog pakankamai plonas, kad vis tiek galėtų patekti nuosėdos. Šio paaiškinimo problema yra kad jei tai būtų tiesa, liktų pastebimų požymių - tai būtų gilūs įtrūkimai minkštoje nuosėdinėje ežero dugno uolienoje.
Kadangi šie požymiai nebuvo rasti, mokslininkams liko dvi įrodymų eilutės, kurios nesutampa. Kaip sakė „Curiosity“ projekto mokslininkas Ashwinas Vasavada:
„Smalsumo trasa pro upes, deltas ir šimtus vertikalių purvo pėdų, nusėdusių senoviniuose ežeruose, reikalauja energingos hidrologinės sistemos, tiekiančios vandenį ir nuosėdas, kad sukurtų mūsų randamas uolienas. Anglies dioksidas, sumaišytas su kitomis dujomis, tokiomis kaip vandenilis, buvo pagrindinis kandidatas į šiltinančią įtaką, reikalingą tokiai sistemai. Atrodo, kad šis nuostabus rezultatas pašalins jį iš bėgimo. “
Laimei, mokslo nenuoseklumas leidžia kurti naujas ir geresnes teorijas. Ir toliau tęsiant Marso paviršiaus tyrinėjimus - tai bus naudinga atvykus „ExoMars“ ir „Marsas 2020“ misijos ateinančiais metais - galime tikėtis, kad atsiras papildomų įrodymų. Tikimės, kad tai padės parodyti kelią link šio paradokso sprendimo, o ne dar labiau apsunkins mūsų teorijas!
