Ihmiset ovat tuhansien vuosien ajan tuijottaneet taivasta ja pohtineet Punaista planeettaa. 1800-luvulle mennessä, riittävän voimakkaiden kaukoputkien kehittämisen myötä, tutkijat alkoivat tarkkailla planeetan pintaa ja pohtia siellä olevan elämän mahdollisuutta.
Kuitenkin vasta avaruuskaudella tutkimus alkoi todella loistaa valoa planeetan syvemmissä mysteereissä. Lukuisten avaruuskoettimien, kiertäjien ja robottirobotien ansiosta tutkijat ovat oppineet paljon planeetan pinnasta, sen historiasta ja monista samankaltaisuuksista, joita sillä on maan päälle. Tätä ei missään ole selvemmin kuin itse planeetan kokoonpanossa.
Rakenne ja koostumus:
Maan tavoin myös Marsin sisustus on läpikäynyt prosessin, jota kutsutaan erotteluksi. Tällöin planeetta muodostuu fysikaalisten tai kemiallisten koostumuksiensa vuoksi kerroksiksi, jolloin tiheämmät materiaalit ovat keskittyneet keskelle ja vähemmän tiheät materiaalit lähempänä pintaa. Marsin tapauksessa tämä tarkoittaa ydintä, joka on säteellä 1700–1850 km (1050–1150 mi) ja koostuu pääasiassa raudasta, nikkelistä ja rikistä.
Tätä ydintä ympäröi silikaattivaippa, joka on selvästi kokenut tektonista ja vulkaanista aktiivisuutta aiemmin, mutta joka näyttää nyt olevan lepotilassa. Piin ja hapen lisäksi marssikuoren yleisimpiä alkuaineita ovat rauta, magnesium, alumiini, kalsium ja kalium. Rautapölyn hapettuminen antaa pinnalle punertavan sävyn.
Magnetismi ja geologinen aktiivisuus:
Tämän lisäksi maan ja Marsin sisäisen koostumuksen väliset yhtäläisyydet päättyvät. Täällä maan päällä ydin on täysin nestemäinen, koostuu sulasta metallista ja on jatkuvassa liikkeessä. Maan sisäisen ytimen kierto pyörii eri suuntaan kuin ulkoinen ydin ja näiden kahden vuorovaikutus antaa maapallolle sen magneettikentän. Tämä puolestaan suojaa planeettamme pintaa haitalliselta auringonsäteilyltä.
Marsin ydin on sitä vastoin suurelta osin vankka eikä liiku. Tämän seurauksena planeetalta puuttuu magneettikenttä ja säteily pommittaa sitä jatkuvasti. Arvellaan, että tämä on yksi syy siihen, miksi pinta on tullut elottomaksi viimeisissä eoneissa huolimatta todisteista nestemäisestä, virtaavasta vedestä kerralla.
Siitä huolimatta, että tällä hetkellä ei ole magneettikenttää, on näyttöä siitä, että Marsilla oli magneettikenttä kerrallaan. YK: n saamien tietojen mukaan Mars Global Surveyor, osia planeetan kuoresta on magnetoitu aikaisemmin. Se löysi myös todisteita, jotka viittaavat siihen, että magneettikentälle tapahtui polaarinen käännös.
Tällä Marsin pinnalta löydetyllä mineraalien paleomagnetismilla on ominaisuuksia, jotka ovat samanlaisia kuin magneettikentät, jotka havaitaan joillakin maapallon valtameren pohjoisilla. Nämä havainnot johtivat uudelleen tutkimaan vuonna 1999 alun perin ehdotettua teoriaa, jonka mukaan Mars kokenut levytektonista toimintaa neljä miljardia vuotta sitten. Tämä toiminta on sittemmin lakannut toimimasta, aiheuttaen planeetan magneettikentän häipymisen.
Samoin kuin ydin, vaippa on myös lepotilassa, eikä siinä ole tektonista levyä, joka muuttaa pintaa uudelleen tai auttaa hiilen poistamisessa ilmakehästä. Maapallon kuoren keskimääräinen paksuus on noin 50 km (31 mi), enimmäispaksuus 125 km (78 mi). Sen sijaan maankuore on keskimäärin 40 km (25 mailia) ja on vain kolmanneksen paksumpi kuin Marsin kahden planeetan kokoon nähden.
Kuori on pääosin basaltti miljardien vuosien takaisesta vulkaanisesta toiminnasta. Pölyn kevyyden ja marsilaisten tuulen nopeuden vuoksi pinnan ominaisuudet voidaan hävittää suhteellisen lyhyessä ajassa.
Muodostuminen ja evoluutio:
Suuri osa Marsin koostumuksesta johtuu sen asemasta suhteessa aurinkoon. Alkuaineet, joiden kiehumispisteet ovat suhteellisen alhaiset, kuten kloori, fosfori ja rikki, ovat paljon yleisempiä Marsissa kuin maapallo. Tutkijat uskovat, että nuoren tähden energinen aurinkotuuli poisti nämä elementit todennäköisesti alueilta, jotka ovat lähempänä aurinkoa.
Muodostumisensa jälkeen Marsille, kuten kaikille aurinkokunnan planeetoille, kohdistettiin ns. ”Myöhäinen raskas pommitus”. Noin 60 prosentilla Marsin pinta-alasta on ennätys tuon aikakauden vaikutuksista, kun taas suurin osa jäljellä olevasta pinnasta on todennäköisesti alusten alla kyseisten tapahtumien aiheuttamien valtavien vaikutusalueiden kanssa.
Nämä kraatterit ovat niin hyvin säilyneitä Marsissa tapahtuvan hitaan eroosion vuoksi. Hellas Planitia, jota kutsutaan myös Hellasin törmäysalueeksi, on Marsin suurin kraatteri. Sen ympärysmitta on noin 2300 kilometriä ja syvyys yhdeksän kilometriä.
Suurimman vaikutuksen Marsiin uskotaan tapahtuneen pohjoisella pallonpuoliskolla. Tämä pohjoisnapa-altaalta tunnettu alue on kooltaan noin 10 600 km ja 8500 km eli noin neljä kertaa suurempi kuin Kuun etelänapa - Aitkenin valuma-alue, suurin tähän mennessä löydetty iskukraatteri.
Vaikka tätä ei vielä ole vahvistettu olevan vaikutustapahtuma, nykyisen teorian mukaan tämä allas luotiin, kun Pluto-kokoinen ruumis törmäsi Marsiin noin neljä miljardia vuotta sitten. Tämän uskotaan olevan vastuussa Marsin pallonpuoliskon dihotoomiosta ja luonut tasaisen Borealiksen altaan, joka kattaa nyt 40% planeetasta.
Tutkijat ovat tällä hetkellä epäselviä siitä, voiko valtava vaikutus olla vastuussa ydin- ja tektonisesta toiminnasta, joka on lakannut. Vuonna 2018 suunnitellun InSight Landerin odotetaan valaisevan tätä ja muita mysteerejä - käyttämällä seismometriä rajoittaaksesi sisustusmalleja paremmin.
Muiden teorioiden mukaan Marsin alhaisempi massa ja kemiallinen koostumus saivat sen jäähtymään nopeammin kuin Maa. Tämän jäähdytysprosessin uskotaan siksi olevan pysäytetty konvektio planeetan ulkokehässä, mikä aiheuttaa sen magneettikentän katoamisen.
Marsin pinnalla on myös havaittavissa siruja ja kanavia, ja monet tutkijat uskovat, että nestemäinen vesi virtai niiden läpi. Vertaamalla niitä samanlaisiin piirteisiin maan päällä uskotaan, että nämä muodostuivat ainakin osittain veden eroosiosta. Jotkut näistä kanavista ovat melko suuria, saavuttaen 2000 kilometrin pituuden ja 100 kilometrin leveyden.
Kyllä, Mars on monessa suhteessa paljon maan kaltainen. Se on kallioinen planeetta, siinä on kuori, vaippa ja ydin, ja se koostuu suunnilleen samoista elementeistä. Kun Punaisen planeetan tutkiminen jatkuu, opimme yhä enemmän sen historiasta ja kehityksestä. Jonain päivänä saatamme joutua asettumaan tuolle kiville ja luottamaan sen samankaltaisuuksiin luodakseen "varmuuskopion sijainnin" ihmiskunnalle.
Meillä on täällä Space Magazinessa monia mielenkiintoisia artikkeleita Marsista. Tässä on kuinka kauan Marsille pääsy kestää ?, kuinka kaukana Mars on maapallosta ?, kuinka voimakas on Marsin painovoima ?, Mikä on sää kuin Marsilla ?, Marsin kiertorata. Kuinka kauan vuosi on Marsilla ?, Kuinka me siirtämme Marsin? Ja kuinka teemme Marsia?
Kysy tiedemies vastasi kysymykseen Marsin koostumuksesta, ja tässä on joitain yleisiä tietoja Marsista yhdeksältä planeetalta.
Viimeinkin, jos haluat lisätietoja Marsista yleensä, olemme tehneet useita podcast-jaksoja Punaisesta planeetasta tähtitieteen näyttelijöissä. Jakso 52: Mars ja jakso 91: Veden etsiminen Marsilla.
Lähde:
- NASA: Aurinkokunnan tutkimus - Marras
- Wikipedia - Mars
- NASA - Mikä on Mars?
- Avaruus tosiasiat - Mars tosiasiat
