Proučavanje Marsove površine i atmosfere otkrilo je neke drevne tajne. Zahvaljujući naporima Znatiželja Rover i druge misije, znanstvenici su sada svjesni činjenice da je voda nekoć tekla na Marsu i da je na planeti bila gušća atmosfera. Također su mogli zaključiti koja je mehanika dovela do iscrpljivanja ove atmosfere, što ju je pretvorilo u hladno, isušeno okruženje kakvo danas vidimo.
Istodobno, to je dovelo do prilično intrigantnog paradoksa. Za Mars se vjeruje da je na svojoj površini imao toplu, tekuću vodu u vrijeme kad je Sunce bilo trećina tople kao danas. To bi zahtijevalo da marsovska atmosfera ima dovoljno ugljičnog dioksida kako bi njegova površina bila dovoljno topla. Ali na temelju najnovijih saznanja rovera Curiosity, izgleda da to nije slučaj.
Ova otkrića bila su dio analize podataka prikupljenih instrumentom Curiosity's Chemin and Mineralogy X-ray Diffraction (CheMin), koji se koristio za proučavanje sadržaja minerala u uzorcima bušilica u krateru Gale. Rezultati ove analize nedavno su objavljeni u Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti, gdje je istraživački tim utvrdio da u uzorcima iz drevnog korita jezera nisu pronađeni tragovi karbonata.
Da ga razbije, dokazi prikupljeni od Znatiželja (i niz drugih rovera, zemlja i orbitara) naveli su znanstvenike da zaključuju da je prije otprilike 3,5 milijardi godina na površini Marsa bilo jezera i tekućih rijeka. Također su utvrdili zahvaljujući mnogim uzorcima Znatiželja otkako je sletio u krater Gale 2011. godine, ta je geološka značajka nekada bila korito jezera koje se postupno napunilo sedimentnim naslagama.
Međutim, da bi Mars bio dovoljno topao da postoji tekuća voda, njegova atmosfera bi morala sadržavati određenu količinu ugljičnog dioksida - osiguravajući dovoljan efekt staklenika da nadoknadi smanjenu toplinu Sunca. Budući da uzorci stijena u krateru Gale djeluju kao geološki zapis o kakvim je uvjetima bilo prije nekoliko milijardi godina, sigurno bi sadržavali obilje karbonatnih minerala da je to slučaj.
Karbonati su minerali koji nastaju uslijed kombiniranja ugljičnog dioksida s pozitivno nabijenim ionima (poput magnezija i željeza) u vodi. Budući da je u ionima marsovske stijene utvrđeno da se ovi ioni dobro snabdijevaju, a naknadna analiza pokazala je da uvjeti nikada nisu postali kiseli do te mjere da bi se karbonati otopili, nema očiglednog razloga zašto se ne bi pojavili ,
Zajedno sa svojim timom Thomas Bristow - glavni istraživač CheMinova instrumenta za radoznalost - izračunao je kolika bi trebala biti minimalna količina atmosferskog ugljičnog dioksida i kako bi to ukazivalo razine karbonata koji se danas nalaze u marsovskim stijenama. Zatim su razvrstali godišnje podatke CheMin instrumenata kako bi vidjeli ima li indicija o tim mineralima.
Ali kako je objasnio u nedavnom NASA-ovom priopćenju za javnost, nalazi se jednostavno nisu pokazali:
„Posebno smo bili pogođeni nedostatkom karbonatnih minerala u sedimentnoj stijeni koju je rover ispitao. Bilo bi zaista teško dobiti tekuću vodu čak i ako u atmosferi ima sto puta više ugljičnog dioksida od onoga što nam govore mineralni dokazi u stijeni. "
Na kraju, Bristow i njegov tim nisu mogli pronaći ni tragove količine karbonata u uzorcima stijena koje su analizirali. Čak i da je samo nekoliko desetaka milibara ugljičnog dioksida bilo u atmosferi kada je jezero postojalo u krateru Gale, proizvelo bi dovoljno karbonata koje bi Curiosityov CheMin mogao otkriti. Ovaj najnoviji nalaz dodaje paradoks koji godinama muči Marsove istraživače.
U osnovi, istraživači primjećuju da postoji ozbiljna razlika između podataka o površinskim obilježjima o Marsovoj prošlosti i kemijskim i geološkim dokazima. Ne samo da postoji obilje dokaza da je planet u prošlosti imao gušće ozračje, više od četiri desetljeća orbitalnog snimanja (i površinskih podataka vrijednih godina) dali su dovoljno geomorfoloških dokaza da je Mars jednom imao površinske vode i aktivan hidrološki ciklus.
Međutim, znanstvenici se još uvijek trude proizvesti modele koji bi pokazali kako je marsovska klima mogla održavati vrste uvjeta koji su potrebni za to. Jedini dosad uspješan model bio je onaj u kojem je atmosfera sadržavala značajnu količinu CO2 i vodika. Nažalost, objašnjenje kako bi se ta atmosfera mogla stvoriti i održati ostaje neizlječivo.
Pored toga, nedostaju geološki i kemijski dokazi za takvu atmosferu prije nekoliko milijardi godina. U prošlosti, ankete u orbiterima nisu uspjele pronaći dokaze o karbonatnim mineralima na površini Marsa. Nadala se da će površinske misije, poput znatiželje, to uspjeti riješiti uzimanjem uzoraka tla i bušenja tamo gdje je poznato da voda postoji.
No, kako je objasnio Bristow, studija njegove ekipe učinkovito je zatvorila vrata ovome:
„Bila je misterija zašto iz orbite nije viđeno mnogo karbonata. Mogli biste izaći iz nevolje govoreći da karbonati još uvijek postoje, ali jednostavno ih ne možemo vidjeti iz orbite, jer su prekriveni prašinom ili zakopani ili ne tražimo na pravom mjestu. Curiosity rezultati dovode paradoks u središte. Ovo je prvi put da smo provjerili postoji li karbonat na tlu u stijeni za koju znamo da je formirana od sedimenata naslaganih pod vodom. "
Nekoliko je mogućih objašnjenja za ovaj paradoks. S jedne strane, neki znanstvenici tvrde da jezero Crater Gale nije bilo otvoreno vodeno tijelo i možda je prekriveno ledom, koji je bio dovoljno tanak da još uvijek može ući u sedimente. Problem s tim objašnjenjem je da je to istina, iza njih će biti vidljivi pokazatelji - koji bi uključivali duboke pukotine u mekoj sedimentnoj stijeni u koritu jezera.
No, kako ove naznake nisu pronađene, znanstvenicima preostaju dva dokaza koji se ne podudaraju. Kao što je rekao Ashwin Vasavada, znanstvenik projekta Curiosity:
„Radoznalost koja prolazi kroz potoke, delte i stotine vertikalnih stopa blata naslaganih u drevnim jezerima poziva na snažan hidrološki sustav koji opskrbljuje vodom i sedimentom kako bi stvorio stijene koje nalazimo. Ugljični dioksid, pomiješan s drugim plinovima poput vodika, bio je vodeći kandidat za utjecaj zagrijavanja potreban za takav sustav. Čini se da ovaj iznenađujući rezultat izuzima tekuće rezultate. "
Na svu sreću, neskladnosti u znanosti omogućuju razvoj novih i boljih teorija. I dok se istraživanje marsovske površine nastavlja - što će imati koristi od dolaska ExoMars i the Mars 2020. godine misije u narednim godinama - možemo očekivati da će se pojaviti dodatni dokazi. Nadamo se da će to pomoći usmjeriti put ka rješenju ovog paradoksa, a ne još više zakomplicirati naše teorije!
