Mars nas przyciąga. Już wkrótce wyślemy tam ludzi, a być może i założymy stałą bazę. Co niezwykłego jest w tej planecie? Czemu zawdzięcza ona swój kolor?
Mars jest czwartą planetą od Słońca. Jest planetą wewnętrzną o rzadkiej atmosferze, z powierzchnią usianą kraterami uderzeniowymi, podobną do powierzchni Księżyca (ale o innej barwie). Na Marsie występują różne rodzaje terenu – od dolin, przez wylany, po pustynie. Na Marsie znajduje się najwyższy szczyt w Układzie Słonecznym – Olympus Mons oraz największy kanion – Valles Marineris. W przeciwieństwie do Ziemi, Mars nie jest aktywny geologicznie i tektonicznie.
Powyższe informacje to Mars w pigułce. Są jedna dwa pytania, które wymagają rozbudowania: skąd pochodzi barwa Marsa i czy na Czerwonej Planecie jest woda, a może nawet życie?
Czerwony jak oblicze boga
Mars z uwagi na rzucający się w oczy czerwony kolor, został nazwany imieniem rzymskiego boga wojny. Czerwony kolor Marsa spowodowany jest rdzą (tlenkiem żelaza). Pierwsze kolorowe zdjęcie powierzchni planety zostało zrobione przez lądowniki Viking w 1976 r.
Od tego czasu wiele orbiterów badało Czerwoną Planetę. Niektóre nadal pracują – Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey i Mars Explorer. Na 2020 r. planowane jest wysłanie na Czerwoną Planetę kolejnego łazika, który będzie miał na pokładzie siedem urządzeń do prowadzenia naukowych i technologicznych badań. To konieczne, aby lepiej zrozumieć funkcjonowanie Marsa i wybadać, jakie zagrożenia stwarza pył marsjański. Przyda się to w załogowej misji, która jest planem długoterminowym.
Warto nadmienić, że wiadomo już, gdzie wyląduje misja łazik z misji Mars 2020. W 2018 r. wybrano krater Jezero o złożonej historii geologicznej, który w przeszłości zawierał jezioro. Niewykluczone, że pozostałości wody gdzieś tam jeszcze się znajdują.
Woda i życie
Skoro jesteśmy przy wodzie, warto powiedzieć sobie jasno: na Marsie jest jej sporo. Większość jest niestety zamarznięta. Woda uwięziona jest w lodzie podpowierzchniowym na wysokich szerokościach geograficznych, a także w czapach polarnych na biegunach.
Pod koniec XIX w. Giovanni Schiaparelli zaobserwował linie proste na Marsie. Nazwał jest canali (cieśninami), które po przekłamanym przekładzie stały się „kanałami”. Percival Lowell uważał, że są one sztucznymi arteriami wodnymi, zbudowanymi przez Marsjan w celu nawodnienia suchych regionów równikowych za pomocą wody pochodzącej z czap polarnych.
Sonda Viking wystrzelona przez NASA potwierdziła obecność wody na Czerwonej Planecie. Czapy polarne składają się głównie z zamrożonego dwutlenku węgla, ale zawierają także duże ilości wody. Ta pod postacią wiecznej zmarzliny została odkryta przez spektrometru neutronów sondy Mars Odyssey i pomiary radarowe Mars Express.
Lód podpowierzchniowy został wykopany przez lądownik Phoenix, który wylądował w obszarze arktycznym. Pytanie brzmi: czy na Marsie kiedykolwiek istniała woda w stanie ciekłym? Kanały przypominające rzeki sugerują, że tak – kilka miliardów lat temu, kiedy atmosfera była grubsza, a planeta cieplejsza.
Minerały powstałe w wodzie i znalezione przez łazik marsjański Opportunity potwierdzają, że w odległej przeszłości na Czerwonej Planecie faktycznie były jeziora i morza. Mars był kiedyś wodnym światem z rozległym oceanem pokrywającym większość położonej nisko półkuli północnej – prawdopodobnie wyglądał jak młoda Ziemia. Wyżłobione przez wodę ścieki i wewnętrzne zbocza kraterów sugerują, że także dziś lód podpowierzchniowy może czasami topić się i wypływać na powierzchnię. Niestety, z powodu ciśnienia atmosferycznego na Marsie, które wynosi tylko 0,7% ciśnienia na Ziemi, każda uwolniona kropelka wody od razu wyparuje.
Dlaczego Wenus, Mars i Ziemia są tak różne?
Skoro Wenus, Mars i Ziemia są planetami wewnętrznymi, dlaczego są tak bardzo różne? Wenus znajduje się bliżej Słońca niż Ziemia, a Mars dalej. Jednak z geologicznego punktu widzenia te trzy planety nie różnią się znacznie.
Wkrótce po uformowaniu wszystkie prawdopodobnie miały łagodną temperaturę, wodę na powierzchni i dość grubą atmosferę wypełnioną amoniakiem i metanem. Dzisiaj są zupełnie inne. Wenus uprażyła się na sucho, a Mars zamarzł. Tylko Ziemia pozostała przyjazna dla życia.
Wulkany na młodej Wenus wytwarzały dwutlenek węgla, a temperatura na powierzchni wzrosła z powodu efektu cieplarnianego – oceany zaczęły parować. To z kolei spotęgowało wspomniany efekt cieplarniany. W końcu wszystkie płyny z powierzchni Wenus wyparowały. Promienie UV ze Słońca rozerwały cząsteczki wody w atmosferze. Powstały w ten sposób wodór uciekł w przestrzeń kosmiczną, a tlen związał się ze skałami powierzchniowymi. Gdy zabrakło cyklu wodnego, trwało wiązanie dwutlenku węgla w atmosferze.
Gdyby na Wenus była tektonika płyt, taka jak na Ziemi, zawierające węgiel skały w części wróciłyby do obiegu, a wiązanie dwutlenku węgla w atmosferze byłoby wolniejsze. To wraz z bliskością Słońca doprowadziły do powstania na Wenus iście piekielnych warunków.
Mars z kolei, jako mniejszy od Ziemi, utracił ciepło szybciej. Gdy jego wnętrze zakrzepło, nastąpiła śmierć geologiczna planety, a jej powierzchnia zamarzła. Bez wulkanów wyrzucających dwutlenek węgla, planeta utraciła zatrzymującą ciepło warstwę. Temperatura radykalnie spadła, a woda zamarzła.
Ponieważ Mars nie ma pola magnetycznego, które by go chroniło i ma tylko słabą grawitację, jego cienka atmosfera została rozdarta przez wiatr słoneczny. Gdyby Mars był większy albo miał orbitę bliższą Słońca, mógłby uniknąć swego losu.
A Ziemia? Oczywiście jest pośrodku. Gdyby była bliżej Słońca, uprażyłaby się jak Wenus, a gdyby była mniejsza, stałaby się lodową planetą – jak Mars. Wenus uczy nas, że za dużo dwutlenku węgla oznacza piekło, a Mars z kolei, że za mało dwutlenku węgla to lodowe piekło. Obie planety stanowią ostrzeżenie, jakiego losu powinniśmy oszczędzić Ziemi.
