Mars: az éghajlati paradoxon rejtély

A hiányzó karbonátok a meleg múlt ellen szólnak, ennek ellenére folyékony víz volt

A Gale Crater Mars Rover Curiosity adatainak összegyűjtése rejtélyes, mivel paradoxont ​​fednek fel. © NASA / JPL-Caltech / MSSS
felolvasta

Zavaró ellentmondás: A Marson mindenütt nyomok vannak a régi folyókra és tavakra. De amint kiderül, az éghajlat soha nem volt elég meleg. Mindenesetre ezt megerősíti a Marsrovers kíváncsiságának mérése. Felfedik, hogy a marsi légkör még a legmelegebb időkben sem tartalmazott elegendő szén-dioxidot, tehát üvegházhatást okozó gázt. Miért léteznek még mindig a Marson a vizek, a bolygótudósok most rejtély.

Valójában hosszú ideje tisztázottnak tűnik: A Mars ma jeges és ellenséges az életre, de milliárd évvel ezelőtt sokkal melegebb, nedvesebb éghajlat volt. Az agyag ásványok és a fitoszilikátok lerakódása szintén jelzi a tavak, folyók és esetleg óceánok létezését a bolygón.

A hiányzó karbonát rejtélye

Furcsa: Az ilyen vizek felületén általában karbonátlerakódások maradnak. Ezek az üledékes kőzetek akkor képződnek, amikor a légkör és így a víz elegendő széndioxidot tartalmaz. De a Marson az orbitális szondák eddig gyakorlatilag nem találtak karbonátot - de ennek valójában léteznie kell.

Ok: A népszerű elmélet szerint csak körülbelül 3, 5 milliárd évvel ezelőtt volt a Marson, melegen ahhoz, hogy folyékony víz legyen, mert sűrű szén-dioxid-atmoszféra okozta az üvegházhatást. Csak ez a hőhatás szállította volna a hőmérsékletet az akkori gyengébb nap ellenére a fagyterületről. Amikor a légkör később elvékonyodott, hideg lett a Vörös Bolygón, tehát az elmélet.

Jelölések keresése a marsi-tó üledékében

"Tehát rejtély volt, hogy miért alig találtunk karbonátot a pályáról" - mondja Thomas Bristow, a NASA Ames kutatóközpontja, a Moffett Field. "Ebből a dilemmából csak akkor tudunk segíteni, ha azt mondjuk, hogy a karbonátoknak még mindig ott kell lenniük - talán csak porba temetve vagy más helyre temetve, mint amit keresettünk."

Üledékes kőzetek a Gale-kráterben - körülbelül 3, 5 milliárd évvel ezelőtt itt volt egy tó - NASA / JPL-Caltech / MSSS

De a Marsrovers Curiosity torpedójának új adatai most ezt a feltevést tükrözik. A gördülőkémiai laboratórium először keresi a karbonátokat pontosan ott, ahol volt a tó a Gale-kráterben. A kémiai elemzések megerősítik, hogy vannak agyag ásványok és magnetit, így a vízben képződött lerakódások. A karbonát azonban nem találta kíváncsiságát.

Túl kevés CO2

Az adatok azt mutatják, hogy még a 3, 5 milliárd évvel ezelőtt a Marsatmophore nem tudott több, mint néhány tucat milliárd CO2-t tartalmazni. Ez azt jelenti, hogy a korai marsi légkör, legalábbis a CO2 szempontjából, csak enyhén sűrűbb volt, mint manapság, átlagosan hat milliárdos CO2-vel. "Még ha százszor annyi CO2 is jelen lenne a légkörben, mint az ásványianyagok azt sugallják, a folyékony víz gyakorlatilag lehetetlen lett volna" - mondja Bristow.

A mérésekkel megcáfolják azt a magyarázatot, miszerint a savas körülmények később feloldották a karbonátokat. Más ásványokat is fel kell oldani, ám ezek még mindig léteznek. "Ez tovább növeli a kíváncsiság eredményeinek mélységét" - mondja Bristow.

Nevetséges ellentmondás

De hogyan magyarázhatók ezek az ellentmondások? "Két lehetséges megoldás létezik" - mondja Alberto Fairen, a madridi Astrobiológiai Központ társszerzője. "Vagy még nem fejlesztettük ki még a megfelelő éghajlati modelleket, amelyek megmagyarázhatják a korai Gale-kráter környezeti feltételeit - vagy a nagyon hideg éghajlatban kialakult Gale-üledékeket."

Fairen és kollégái valószínűbbnek tartják a második megoldást. Való lehet, hogy a marsi légkör üvegházhatást okozó gázt tartalmazott, amelyet korábban nem vettek figyelembe. A marsi meteorit kráterekkel végzett mérések ugyanakkor tippeket adtak a teljes korai Mars atmoszférához.

Jeges helyett sarkvidéki

A kutatók ezért inkább azt gyanítják, hogy a korai Marson hideg volt, és hasonlíthatott a mai sarkvidéki tájhoz. "Lehet, hogy a Gale-kráter tóját jég borította" - mondja Robert Haberle, az Ames Kutatóközpont társszerzője. "Ha a jég nem volt túl vastag, akkor a tipikus tó üledékek még mindig letelepedhetnek."

Annak a várakozása, hogy valójában hogyan nézett ki szomszéd bolygónkon 3, 5 milliárd évvel ezelőtt, továbbra is nyitva áll. A tudósok most azt remélik, hogy a jövőbeli tanulmányok megoldhatják a Vörös Bolygó éghajlati problémáját. (A Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratai, 2017; doi: 10.1073 / pnas.1616649114)

(NASA / JPL, CSIC, 2017.02.8. - NPO)