Kuvan luotto: NASA / JPL
Nyt Marsin pinnalla kulkevat MER-moottorit Spirit and Opportunity tutkivat maantieteellisesti kuivempaa kuin maan kuiveinta autiomaa. Polaarisista jäälakista ja epäillään nestemäisen veden taskuista marsin pinnan alla on Marsin veden määrä vain tl verrattuna Maan valtaisiin vesisiin varantoihin. Miksi Mars on niin kuiva?
Aurinkokuntamme sisäiset planeetat - Mars, Maa, Venus ja Elohopea - muodostuvat pienten kivien ja pölyn kerääntymisestä, joka pyöri auringon ympärillä varhaisimmissa vuosina. Jos maa ja Mars on valmistettu samasta stardustista, niiden olisi pitänyt syntyä suunnilleen samalla vesisuhteella.
Monien tutkijoiden mielestä Mars oli kerran erittäin vetinen, mutta menetti valtamerensä planeetan pienen massan vuoksi. Tämä yhdessä ohuen ilmakehän kanssa salli suurimman osan Marsin vedestä haihtua avaruuteen.
Mutta Arizonan yliopiston kuun- ja planeettalaboratorion Jonathan Luninen tutkimuksen mukaan Punainen planeetta oli kuiva alusta alkaen.
Iunus-lehdessä vuonna 2003 yhdessä kollegoiden John Chambersin, Alessandro Morbidellin ja Laurie Leshinin kanssa kirjoittanut Lunine sanoo, että Mars oli alun perin planeettaalkio. Pohjimmiltaan planeettaalkio on erittäin suuri asteroidi, joka voi olla yhtä massiivinen kuin elohopea tai Mars. Tämä Marsia edeltävä alkio oli olemassa asteroidivyöhykkeessä, joka tuolloin oli laajemmin levinnyt aurinkokuntaan, levittyen välillä 0,5 - 4 AU auringosta. Nykyään tärkein asteroidihihna on suunnilleen 2 - 4 AU: n päässä Marsin (1,5 AU) ja Jupiterin (5,2 AU) välissä.
Lunine kertoo, että Mars kasvoi nykyiseen kokoonsa pienempien asteroidien ja komeettojen kertymisen seurauksena. Hän sanoo, että massiivisempi maa, verrattuna, muodostui enimmäkseen suurista planeettaalkioista, jotka törmäsivät toisiinsa.
"Satunnaisesti Marsia ei lyönyt jättiläiset asteroidit, kun Maa oli - onnekas ja epäonninen jalankulkija", Lunine sanoo. "Mutta Marsia iski paljon pienempi ruumis, koska ne ovat niin lukuisia."
Maa kiertää tällä hetkellä aurinkoa 1 AU. Lunine sanoo, että planeettaalkioilla tällä kiertoradalla ei olisi ollut paljon vettä. Varhaisessa auringon evoluutiossa, planeettojen muodostumisen aikana, nuori tähtiä ympäröivä pölylevy oli erittäin kuuma. Vesipitoisia yhdisteitä ei olisi voinut muodostua tähän levyyn 1 AU: lla.
Koska Mars on kauempana auringosta kuin maa ja lähempänä asteroidihihnan viileämpiä, "kosteita" alueita, vaikuttaa loogiselta, että Mars olisi syntynyt enemmän vettä. Silti Lunine sanoo, että Mars on todennäköisesti hankkinut vain 6–27 prosenttia maan valtamerestä (1 maapallon valtameri = 1,5? 1021 kg).
Se johtuu siitä, että jotkut planeetan alkioista, jotka lopulta muodostivat maan, olivat kylläisiä vedellä. Vaikka 90 prosenttia maan muodostavista alkioista oli 1 AU-alueelta ja siksi kuivat, 10 prosenttia oli 2,5 AU: sta ja sen ulkopuolelta. Tältä etäisyydeltä tulevissa alkioissa olisi ollut paljon vettä. Tältä etäisyydeltä tulevat pienemmät asteroidit olisivat vaikuttaneet myös maan vedenjakeluun. Enintään Lunine sanoo, että vain 15 prosenttia maan vedestä tuli komeetat.
Sillä välin Marsilla oli huono onni syntyessään yhtenä kuivana kivinä. Mars sai lopulta vettä myöhässä muodostumispelissä, kun sen ydin oli jo muodostunut ja se oli melkein saavuttanut nykyisen massansa. Luninen skenaarion mukaan Jupiter saavutti myös nykypäivän massansa tänä aikana. Jupiterin painovoima sitten joko imi läheisiä asteroideja tai aiheutti niiden sironta ulospäin. Proto-Mars pakeni jotenkin Jupiterin painovoiman vaikutuksesta, mutta ulospäin sidotut asteroidit pommittivat sitä.
"Pienten asteroidien ja komeetojen vaikutukset muodostivat" myöhäisen viilun ", joka lisäsi vettä Marsiin, toisin kuin maapallon kuva, jossa vettä lisättiin törmäyksissä elohopean kokoisten alkioiden kanssa kymmenien miljoonien vuosien kasvujakson aikana, ”Tutkijat kirjoittavat.
Vaikka Marsia ei muodostu heidän tietokonemallissaan, tutkijoiden mielestä tämä saattaa heijastaa planeettojen muodostumisen kaoottista luonnetta, jossa planeettaalkioiden ja asteroidien suunnat ovat arvaamattomia ja monet tulokset ovat mahdollisia.
"Maanpäällisten planeettojen rakentamiseen liittyy melkoisesti satunnaisuutta, joten päätyminen Marsiin, jota ei tapahdu keräämään monille vesirikkaille planeetasimille, on mahdollinen tapahtuma", sanoo Alan Boss Washingtonin Carnegie-instituutista. "Tämä saattaa auttaa selittämään veden heikkoutta nykypäivän Marsissa."
Sellaisia eroja planeettojen muodostumisessa voi esiintyä myös muiden aurinkokunnan sisäplaneetoilla. Toistaiseksi tähtitieteilijät tietävät 104 tähdestä, joilla on planeettoja, jotka kiertävät niitä. Kaikki toistaiseksi löydetyt ekstrasolaariset planeetat ovat kaasujätteitä, mutta näyttää todennäköiseltä, että Marsin ja Maan kaltaiset maanpäälliset planeetat voisivat myös kiertää kaukaisia tähtiä, vaikka meillä ei vielä ole tekniikkaa niiden havaitsemiseksi.
Jos jotkut maan sisäiset planeetat muodostuvat useiden planeettaalkioiden törmäyksistä, kun taas toiset ovat alkioita, jotka keräävät vain kosteita komeettoja ja asteroideja, silloin planeetoilla näiden muiden tähtijen ympärillä voi olla hyvin erilaisia vesimääriä. Lunine ehdottaa, että kaasujätteisten planeettojen ajoituksella ja muodostumisella jokaisessa aurinkokunnassa tulee olemaan tärkeä rooli tässä prosessissa, samoin kuin Jupiter on vaikuttanut oman aurinkokuntamme luonteeseen.
Luninalla on tällä hetkellä Icaruksessa yhdessä Tom Quinnin ja Sean Raymondin kanssa Washingtonin yliopistosta kirjoitus maapallon planeettojen vedenpitoisuuden mahdollisesta vaihtelusta muiden tähtien ympärillä. Lisäksi hän tarkkailee tarkkaan MER-kuljettajien Spirit and Opportunity: n keräämiä tietoja sekä tällä hetkellä Marsia kiertäviä satelliitteja.
"Odyssey, MER ja Mars Express määräävät toivottavasti, kuinka paljon vettä tällä hetkellä on olemassa, ja tarjoavat entistä parempia rajoituksia aiemmalle veden runsaudelle", Lunine sanoo. "Olen erityisen kiinnostunut MARSIS-tutkan tuloksista ja sen seuraajan SHARAD-tuloksista."
MARSIS on tutkalaite Mars Express -satelliitissa, joka voi katsella Marsin kuoren viiden parhaan kilometrin läpi etsiäkseen vesi- ja jääkerroksia. Italialainen avaruusjärjestö aikoo lentää matalaa SHARAD-nimistä tutkaa NASA: n Mars Reconnaissance Orbiter -laitteelle nähdäksesi, onko vesijäätä läsnä yli metrin syvyydessä. Vaikka MARSIS: llä on parempi tunkeutumiskyky, sen resoluutio on paljon pienempi kuin SHARADilla.
Alkuperäinen lähde: Astrobiology Magazine
