Kreditna slika: NASA / JPL
MER-ovi roveri Spirit and Opportunity, koji sada putuju na površini Marsa, istražuju geografiju sušiju od najsuđe pustinje na Zemlji. Unatoč polarnim ledenim kapama i sumnjivim džepovima tekuće vode ispod površine Marsa, količina vode na Marsu je samo čajna žličica u usporedbi s ogromnim vodenim rezervama Zemlje. Zašto je Mars tako suh?
Unutarnji planeti našeg sunčevog sustava - Mars, Zemlja, Venera i Merkur - nastali su nakupljanjem sitnih stijena i prašine koja se vrtila oko sunca u svojim najranijim godinama. Ako su Zemlja i Mars izrađeni od iste zvjezdane prašine, trebali su se roditi s približno istim omjerom vode.
Mnogi znanstvenici misle da je Mars nekad bio vrlo vodenast, ali je izgubio svoj ocean zbog male mase planeta. To je, u kombinaciji s tankom atmosferom, omogućilo većini vode na Marsu da ispari u svemir.
Ali prema studiji Jonathana Luninea iz Mjesečevog i planetarnog laboratorija na Sveučilištu u Arizoni, Crvena planeta je bila suha od samog početka.
Lunine, pišući u časopisu Icarus 2003. godine s kolegama Johnom Chambersom, Alessandrom Morbidellijem i Laurie Leshin, kaže da je Mars izvorno bio planetarni zametak. U biti, planetarni zametak je vrlo veliki asteroid koji može biti masivan kao Merkur ili Mars. Ovaj zametak prije Marsa postojao je u asteroidnom pojasu, koji se u to vrijeme širio u Sunčevom sustavu, a između sunca se širio između 0,5 i 4 AU. Danas je glavni asteroidni pojas otprilike na 2 do 4 AU, smješten između Marsa (1,5 AU) i Jupitera (5,2 AU).
Lunine kaže da je Mars narastao na svoju sadašnju veličinu zahvaljujući nakupinama manjih asteroida i kometa. Kaže da je masivnija Zemlja, za usporedbu, uglavnom formirana od velikih planetarnih embrija koji se sudaraju jedan u drugog.
"Slučajno Mars nije pogodio divovske asteroide dok je Zemlja - sretni nasuprot nesretnom pješaku", kaže Lunine. "Ali Mars su pogodila mnogo manja tijela jer su takva mnogobrojna."
Zemlja trenutno orbitira oko sunca na 1 AU. Lunine kaže da planetarni embriji u ovoj orbiti ne bi imali mnogo vode. U ranim evolucijama sunca, za vrijeme planetarnih formiranja, prašnjavi disk koji je okruživao mladu zvijezdu bio je vrlo vruć. Spojevi koji nose vodu ne bi se mogli formirati na ovom disku pri 1 AU.
Budući da je Mars udaljen od sunca od Zemlje i bliže hladnijim, "vlažnim" regijama asteroidnog pojasa, čini se logičnim da bi se Mars rodio s više vode. Ipak, Lunine kaže da je Mars vjerojatno stekao samo 6 do 27 posto Zemljinog okeana (1 Zemaljski ocean = 1,5? 1021 kg).
To je zato što su neki planetarni embriji koji su na kraju sačinjavali Zemlju bili zasićeni vodom. Dok je 90 posto embrija koji su činili Zemlju potjecalo iz regije 1 AU, a samim tim i suho, 10 posto bilo je sa 2,5 AU i šire. Embrioni koji dolaze s ove udaljenosti imali bi veliku zalihu vode. Manji asteroidi koji dolaze s ove udaljenosti također bi doprinijeli opskrbi Zemljom vodom. Lunine kaže da je samo 15 posto vode Zemlje dolazilo od kometa.
Mars je, u međuvremenu, imao tu sreću da se rodio kao jedna jedina suha stijena. Mars je na kraju dobio malo vode kasno u formacijskoj igri, nakon što se njegova jezgra već formirala i skoro je dosegla današnju masu. Prema Luninom scenariju, Jupiter je također stekao svoju današnju masu. Jupiterova gravitacija tada je ili usisavala obližnje asteroide ili ih natjerala da se raštrkaju prema van. Proto-Mars je nekako izbjegao da ga Jupiterova gravitacija pomakne, ali su ga bombardirali vanjski asteroidi.
"Utjecaji malih asteroida i kometa tvorili su" kasni furnir "koji je Marsu dodao vodu, za razliku od slike za Zemlju kojoj se voda dodavala sudarima zametaka veličine Merkura tijekom razdoblja rasta od nekoliko desetaka milijuna godina, "Pišu znanstvenici.
Iako se Mars ne formira u njihovom računalnom modelu, znanstvenici misle da to može odražavati kaotičnu prirodu planetarnih formacija, gdje su pravci planetarnih embrija i asteroida nepredvidljivi i mogući su mnogi ishodi.
"U izgradnju zemaljskih planeta poprilična je količina slučajnosti, pa je moguća pojava Marsa koji nije imao puno planetarnih životinja bogatih vodom", kaže Alan Boss iz Carnegie institucije iz Washingtona. "Ovo bi moglo pomoći objasniti nedostatak vode na modernom Marsu."
Takve razlike u planetarnoj formaciji mogu se pojaviti i unutarnjim planetima drugih solarnih sustava. Do sada astronomi znaju za 104 zvijezde koje imaju orbite oko njih. Svi do sada pronađeni ekstrasolarni planeti plinski su divovi, no čini se da bi zemaljski planeti poput Marsa i Zemlje također mogli orbitirati oko udaljenih zvijezda, iako još uvijek nemamo tehnologiju za njihovo otkrivanje.
Ako su neki unutarnji zemaljski planeti nastali sudarima nekoliko planetarnih embrija, dok su drugi embriji koji okupljaju samo vlažne komete i asteroide, onda bi planeti oko tih drugih zvijezda mogli imati vrlo različite količine vode. Lunine sugerira da će vrijeme i formiranje planeta plinova diva u svakom Sunčevom sustavu igrati važnu ulogu u ovom procesu, baš kao što je Jupiter utjecao na karakter našeg solarnog sustava.
Lunine trenutno ima članak u Icarusu, zajedno s Tomom Quinnom i Seanom Raymondom sa Sveučilišta u Washingtonu, o mogućoj varijaciji obilja vode za zemaljske planete oko drugih zvijezda. Osim toga, on pažljivo promatra podatke prikupljene roverima MER-a Spirit and Opportunity, kao i satelite koji trenutno kruže oko Marsa.
"Nadamo se da će Odiseja, MER i Mars Express odrediti koliko vode postoji u ovom trenutku, i da će pružiti bolja ograničenja za obilje vode u prošlosti", kaže Lunine. "Posebno me zanimaju rezultati radara MARSIS i njegovi nasljednici - SHARAD."
MARSIS je radarski uređaj na satelitu Mars Express koji može pogledati kroz prvih pet kilometara marsovske kore u potrazi za slojevima vode i leda. Talijanska svemirska agencija planira letjeti plitki podzemni radar nazvan SHARAD na NASA-inom Mars Reconnaissance Orbiteru kako bi vidio ima li vodenog leda na dubinama većoj od jednog metra. Iako MARSIS ima veću sposobnost prodora, on ima mnogo nižu razlučivost nego što ga ima SHARAD.
Izvorni izvor: Astrobiology Magazine
