Štúdium povrchu a atmosféry Marsu odhalilo starodávne tajomstvá. Vďaka úsiliu zvedavosť rover a ďalšie misie, vedci si teraz uvedomujú skutočnosť, že na Marse raz tiekla voda a že planéta mala hustejšiu atmosféru. Podarilo sa im tiež odvodiť, čo mechanika viedla k vyčerpaniu tejto atmosféry, čo ju zmenilo na chladné a vysušené prostredie, ktoré tu dnes vidíme.
Zároveň to však viedlo k dosť zaujímavému paradoxu. V podstate sa predpokladá, že Mars mal teplú tečúcu vodu na svojom povrchu v čase, keď bolo Slnko o jednu tretinu teplejšie ako dnes. Vyžadovalo by si to, aby bola na marťanskej atmosfére dostatok oxidu uhličitého, aby bol povrch dostatočne teplý. Nezdá sa však, že by to vychádzalo z najnovších zistení roverov kuriozity.
Tieto nálezy boli súčasťou analýzy údajov získaných pomocou prístroja Curiosity's Chemistry and Mineralogy X-ray Diffraction (CheMin), ktorý sa použil na štúdium obsahu minerálov vo vzorkách vrtov v kráteri Gale. Výsledky tejto analýzy boli nedávno uverejnené v roku 2006 Zborník Národnej akadémie vied, kde výskumný tím uviedol, že v žiadnej vzorke odobratej zo starého dna jazera neboli nájdené žiadne stopy uhličitanov.
Aby sme to rozdelili, dôkazy zhromaždené zvedavosť (a zabil ďalších roverov, pristávačov a obežných dráh) viedlo vedcov k záveru, že zhruba pred 3,5 miliardami rokov mal povrch Marsu jazerá a tečúce rieky. Určili tiež vďaka mnohým vzorkám odobratým zvedavosť keďže v roku 2011 pristála v kráteri Gale, táto geologická črta bola kedysi jazerné dno, ktoré sa postupne zaplavovalo usadeninami.
Avšak aby bol Mars dostatočne teplý na to, aby mohla existovať tekutá voda, jeho atmosféra by musela obsahovať určité množstvo oxidu uhličitého - aby poskytovala dostatočný skleníkový efekt na kompenzáciu zníženého tepla Slnka. Pretože vzorky hornín v kráteri Gale pôsobia ako geologický záznam, za akých podmienok boli pred miliardami rokov, určite by obsahovali veľa uhličitanových minerálov, ak by tomu tak bolo.
Uhličitany sú minerály, ktoré sú výsledkom kombinácie oxidu uhličitého s kladne nabitými iónmi (ako horčík a železo) vo vode. Pretože sa zistilo, že tieto ióny sú vo vzorkách marťanskej horniny dobre zásobené, a následná analýza ukázala, že podmienky sa nikdy nestali kyslé do tej miery, že by sa uhličitany rozpustili, nie je zrejmý dôvod, prečo by sa neobjavovali. ,
Spolu so svojím tímom Thomas Bristow - hlavný výskumný pracovník nástroja CheMin o zvedavosti - vypočítal, aké minimálne množstvo atmosférického oxidu uhličitého by muselo byť, a ako by to naznačovali hladiny uhličitanu, ktoré sa dnes nachádzajú v marťanských horninách. Potom roztriedili údaje nástroja CheMin podľa rokov, aby zistili, či existujú nejaké náznaky týchto minerálov.
Ako však vysvetlil v nedávnej tlačovej správe NASA, zistenia jednoducho nezmerali:
„Obzvlášť nás zasiahla absencia uhličitanových minerálov v sedimentárnej hornine, ktorú skúmal rover. Bolo by skutočne ťažké získať tekutú vodu, aj keby v atmosfére bolo stokrát viac oxidu uhličitého, ako nám hovorí minerálny dôkaz v skale. “
Nakoniec Bristow a jeho tím nenašli stopové množstvá uhličitanov vo vzorkách hornín, ktoré analyzovali. Aj keby v atmosfére, keď v krátere Gale existovalo jazero, bolo prítomných len niekoľko desiatok milibarov oxidu uhličitého, pre CheMin zvedavosti by sa vytvorilo dostatočné množstvo uhličitanov. Tento najnovší nález prispieva k paradoxu, ktorý už roky trápi výskumných pracovníkov na Marse.
Vedci v zásade poznamenali, že existuje vážny rozdiel medzi tým, čo naznačujú povrchové vlastnosti o minulosti Marsu, a tým, čo musia povedať chemické a geologické dôkazy. Nielen, že existuje veľa dôkazov o tom, že planéta mala v minulosti hustejšiu atmosféru, ale viac ako štyri desaťročia orbitálneho zobrazovania (a roky v hodnote povrchových údajov) poskytli dostatok geomorfologických dôkazov o tom, že Mars mal raz povrchovú vodu a aktívny hydrologický cyklus.
Vedci sa však stále snažia vyrábať modely, ktoré ukazujú, ako by si marťanská klíma mohla zachovať typy podmienok potrebných na tento účel. Jediným úspešným modelom bol doteraz model, v ktorom atmosféra obsahovala významné množstvo CO2 a vodíka. Vysvetlenie toho, ako by sa táto atmosféra mohla vytvoriť a udržať, je, žiaľ, stále nepolapiteľné.
Okrem toho je nedostatok geologických a chemických dôkazov o takejto atmosfére, ktorý existoval pred miliardami rokov. V minulosti prieskumy orbitrov neboli schopné nájsť dôkazy o uhličitanových mineráloch na povrchu Marsu. Dúfalo sa, že povrchové misie, ako je zvedavosť, to dokážu vyriešiť odobratím vzoriek pôdy a vrtov, o ktorých je známe, že existuje voda.
Ale ako vysvetlil Bristow, štúdia jeho tímu v skutočnosti zavrela dvere:
„Bolo to tajomstvo, prečo z obežnej dráhy nebolo vidieť veľa uhličitanov. Dalo by sa dostať z quandary tvrdením, že uhličitany môžu byť stále tam, ale my ich jednoducho nemôžeme vidieť z obežnej dráhy, pretože sú pokryté prachom alebo pochovaní, alebo sa nepozeráme na správne miesto. Výsledky zvedavosti zvýrazňujú paradox. Toto je prvýkrát, čo sme skontrolovali prítomnosť uhličitanov na zemi v skale, ktorú poznáme, vytvorenej zo sedimentov uložených pod vodou. “
Pre tento paradox existuje niekoľko možných vysvetlení. Na jednej strane niektorí vedci tvrdia, že jazero Gale Crater Lake nemusí byť otvoreným tokom vody a možno je pokryté ľadom, ktorý bol dostatočne tenký na to, aby umožnil vstup do sedimentov. Problémom tohto vysvetlenia je že ak by to tak bolo, zostali by zreteľné náznaky - medzi ktoré by patrili hlboké trhliny v mäkkej sedimentárnej hornine.
Keďže však tieto náznaky neboli nájdené, vedcom zostávajú dve línie dôkazov, ktoré sa nezhodujú. Ako povedala Ashwin Vasavada, projektová vedkyňa zvedavosti:
„Zvedavosť, ktorá prechádza streambedmi, deltami a stovkami zvislých stôp bahna uloženého v starodávnych jazerách, si vyžaduje energický hydrologický systém, ktorý zásobuje vodu a sediment a vytvára skaly, ktoré nájdeme. Oxid uhličitý v zmesi s inými plynmi, ako je vodík, je hlavným kandidátom na vplyv otepľovania potrebný pre takýto systém. Zdá sa, že tento prekvapivý výsledok ho vyradí z prevádzky. “
Našťastie, vedecké nezrovnalosti umožňujú vývoj nových a lepších teórií. A ako pokračuje prieskum povrchu Marsu, čo bude ťažiť z príchodu ExoMars a Mars 2020 misií v nasledujúcich rokoch - môžeme očakávať ďalšie dôkazy. Dúfajme, že to pomôže nasmerovať cestu k riešeniu tohto paradoxu a ešte viac nekomplikuje naše teórie!
