Marsas: Cikliškas vandens buvimas per šimtus milijonų metų

Mokslininkams jau seniai įdomu, ar Marse yra vandens ir ar jo nėra. Naujausi tyrimai rodo, kad vanduo raudonojoje planetoje nebuvo pastovus, o veikiau svyravo šimtus milijonų metų.

Naudodamasis smūginių kraterių duomenimis, planetos mokslininkas iš JAV sužinojo, kaip seniai Marse susiformavo vandens suformuoti slėnių tinklai, taip pat išsiaiškino, kad Marso paviršiumi reguliariai tekėjo upės, ir ne tik ankstyviausioje eroje.

Mokslininko atradimas ne tik pakeis nusistovėjusį supratimą apie Marso kraštovaizdį, bet ir atskleis kai kurias Raudonosios planetos klimato istorijos paslaptis.

Šiandien Marsas yra dykumų pasaulis, praktiškai neapsaugotas nuo kosminių spindulių. Ten atmosfera, nors ją sudaro 95 proc. anglies dioksido, yra labai reta, todėl net ir esant tokiam šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekiui ji negali ilgai išlaikyti šilumos.

Dėl to Raudonojoje planetoje šalta: vidutinė temperatūra yra minus 63 laipsniai Celsijaus (minimumas siekia iki minus 125), tačiau vasarą dieną netoli ekvatoriaus ji gali pakilti iki plius 25 ar net plius 30 laipsnių.

Marsas ne visada buvo "nedraugiška" vieta. Planeta turėjo tankią atmosferą, o klimatas joje buvo drėgnas ir šiltas, lijo lietus, paviršiumi tekėjo upės. Mokslininkai mano, kad Raudonoji planeta savo "dangiškąjį grožį" prarado maždaug prieš tris milijardus metų.

Tada ten įvyko kažkoks įvykis, dėl kurio išnyko magnetinis laukas, pagrindinė atmosferos dalis kažkur dingo: ją arba nunešė Saulės vėjas, arba surišo dirvožemis, o vanduo virto požeminiu ledu.

Taip Žemės kaimynė tapo šaltu ir sausu pasauliu, kurį mokslininkai stebi šiandien.

Iš kur žinome, kad Marse tekėjo upės? Sekdami roverių ir orbitinių stočių aptiktais vandens pėdsakais. Vienas iš įrodymų yra slėnių tinklas.

Nergalo slėniai, nufotografuoti "Mariner 9" / © NASA

Tai išsišakojusios kanalų sistemos, kurių plotis siekia nuo šimtų metrų iki 20 km, o gylis - iki šimtų metrų. Mokslininkai mano, kad šie tinklai atsirado dėl paviršinio nuotėkio, išsiliejus dideliems ežerams, ir upių veiklos.

Daugelio ekspertų nuomone, tokios kanalų sistemos susiformavo daugiau nei prieš tris milijardus metų, Noachijos eros pabaigoje - Hesperijos eros pradžioje.

Tačiau bendras laikotarpis, per kurį šie objektai susiformavo, nėra tiksliai žinomas. Dauguma bandymų nustatyti šį laiką rėmėsi pertraukiamumo koeficientu, kurį galima naudoti tiriant "gyvas" Žemės upes, bet ne "mirusias" Marso upes. Ankstesniuose darbuose ekspertai teigė, kad paviršinio vandens srautų sukelti erozijos procesai tose vietose, kur dabar yra kanalai, vyko keliasdešimt tūkstančių metų.

Amerikiečių planetologas Aleksandras Morganas (Alexander Morgan) iš Planetų mokslo instituto (JAV) pabandė tiksliai išsiaiškinti, per kiek laiko susiformavo Marso slėnių tinklai.

Savo tyrime, paskelbtame žurnale "Earth and Planetary Science Letters", mokslininkas teigė, kad šie slėniai greičiausiai susiformavo ne greitai, ne per keliasdešimt tūkstančių metų, o labai lėtai, per šimtus milijonų.

Be to, jų formavimąsi lydėjo ilgi sausringi laikotarpiai. Tai reiškia, kad upės tekėjo, paskui tam tikru momentu jų vagos išdžiūdavo, o tada vėl prisipildydavo. Kiek tokių "ciklų" būta, iki šiol lieka paslaptis.

Kaip datavimo priemonę Morganas panaudojo smūginius kraterius, esančius aštuoniose Marso vietose, kurių bendras plotas siekia 10 tūkst. kvadratinių kilometrų. Mokslininkas identifikavo ir nustatė smūginių kraterių populiacijų, atsiradusių prieš ir po slėnių tinklo susiformavimo, amžių. Tai leido planetos mokslininkui gauti maksimalų upių kanalų susiformavimo laiko tarpą.

Darbe amerikiečių mokslininkas pažymėjo, kad Marso upių "gyvenimo trukmė" galėjo būti palyginti trumpa: jos tekėjo tik 0,001 proc. slėnių tinklo gyvavimo laiko.

Tai reiškia, kad apskritai upės Marse nuolat išdžiūdavo, tačiau dėl vulkaninės veiklos, sniego tirpimo ar Raudonosios planetos sukimosi ašies posvyrio ir orbitos pokyčio jos vėl galėjo "užtekėti".

Tokie klimato svyravimai vyksta ir Žemėje - jie vadinami Milankovičiaus ciklais (angl. Milankovitch cycles). Jie paaiškina mūsų planetoje vykstančius natūralius klimato pokyčius ir sukelia periodiškai pasikartojančius apledėjimus.

Kalbant apie lėtą slėnių formavimosi tempą, mokslininkas mano, kad to priežastis - upių vagose susikaupę dideli rieduliai, kurie sulėtino eroziją.

Morganas padarė išvadą: "Jei Marso upių slėniai iš tiesų susiformavo per šimtus milijonų metų, vadinasi, palankios sąlygos gyvybei atsirasti ten egzistavo ilgiau. Tai yra, ilgiau, nei manyta anksčiau.

"Tikimybė atsirasti ir vystytis gyvybei yra didesnė aplinkoje, kurioje ilgą laiką egzistuoja skystas vanduo."

Tyrimas paskelbtas žurnale "Earth and Planetary Science Letters".