Šķidruma noslēpums: Kā ūdenī varētu parādīties ūdens šķidruma veidā?

Šķidruma noslēpums: Kā ūdenī varētu parādīties ūdens šķidruma veidā?

Mēģinot izprast mūsu planētas klimatu, ir ļoti grūti, bet, lai saprastu Marsa klimata vēsturi, astronomi bija spiesti pievērsties diezgan izgudrojamai klimata ekspertīzes metodei.

Ja jūs nesapratāt nosaukumu, tad Marsam bija daudz vairāk ūdens nekā tagad; ūdens, kas plūda virs tās virsmas un plašiem ezeriem vai pat jūrām, aptvēra milzīgus zemes gabalus. Kad saules vējš iznīcināja sarkanās planētas atmosfēru, gaisa spiediens uz planētas samazinājās, un Marsa sāka izžūt. Šķidrs ūdens ir pārvērsts par mizu un sublimēts, kamēr jebkura atmosfēras mitrums tika ievietots kosmosā.

Tomēr lielākais zinātnieku noslēpums nav iemesls tam, kāpēc Marss tagad ir tik sauss, bet kā tas var turēt šķidru ūdeni uz tās virsmas kopumā.

Šķidruma noslēpums: Kā ūdenī varētu parādīties ūdens šķidruma veidā?

2007. gada 1. augustā viņiem izdevās iegūt šo Russela krātera kāpu kāpu. Tas atšķiras ar to, ka tas ir sezonāli pārklāts ar oglekļa dioksīdu. Šeit jūs varat redzēt lauku pēc sala iztvaikošanas un ledus pārvēršanas gāzē. Tumšās putekļu velnu pēdas ir redzamas uz tinumu ceļiem.

Jaunajā pētījumā, kas publicēts žurnālā Nature Geoscience, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta planēta ģeologs Edvins Kīte šo problēmu risināja, vispirms izstrādājot jaunus instrumentus Marsa atmosfēras biezuma noteikšanai pagātnē.

Mērot meteorītu krāterus uz Marsa virsmas, Kite spēja novērtēt, cik bieza Marsa atmosfēra bija pagātnē. Zinātnieku komanda koncentrējās uz 319 krāteru mērīšanu Eolidas apgabalu zonā, kas ir 3, 6 miljardi gadu veci. Ja meteorīts iekļūst planētas atmosfērā, jo biezāka ir atmosfēra, jo lielāka pretestība. Tādējādi trieciena enerģijai, kas rodas no nejauša meteorīta, jāatbilst atmosfēras biezumam un atmosfēras spiedienam.

Šķidruma noslēpums: Kā ūdenī varētu parādīties ūdens šķidruma veidā?

MRO ievēro dažādas Marsa nogāzes, atzīmējot ledus un ledus. Šeit ir gabals krātera dienvidu nogāzē. Šķiet neparasts, jo strautiem ir spilgti izceļoti. Tiek uzskatīts, ka krāsas un spilgtuma līmeņa maiņa ir saistīta ar putekļu un smilšu virsmas slāņiem. Lai gan nav pierādījumu par darbības plūsmām, bet tas varētu būt pirms miljoniem gadu. Varbūt tur un tagad ir ledus.

Zinātnieki ir atklājuši, ka, veidojoties meteoru krāteriem, Marsa atmosfērai vajadzētu būt 0, 9 bar spiedienam - tas ir 150 reizes lielāks nekā faktiskais atmosfēras spiediens, un tas ir aptuveni vienāds ar Zemes pašreizējo spiedienu 1 bārā jūras līmenī. Ar tik lielu spiedienu uz Marsu, iespējams, var izrādīties, ka uz planētas virsmas ilgu laiku bija daudz šķidruma.

Bet rodas problēma, Mars ir 50% tālāk no saules nekā Zeme, tāpēc saules enerģijas daudzums nav pietiekams, lai noturētu ūdeni šķidrā stāvoklī. Lai pievienotu noslēpumu Marsa šķidrā ūdens pagātnei, ir vērts pieminēt, ka jaunā Saule tajā laikā radīja vēl mazāk enerģijas.

Tā rezultātā, pamatojoties uz Kite apgalvojumiem, Marsam vajadzētu būt daudz lielākam spiedienam, lai nodrošinātu virsmas ūdens stāvokli šķidrā stāvoklī - apmēram 5 bāri jeb 5 reizes augstāks nekā spiediens Zemes atmosfērā jūras līmenī.

Šķidruma noslēpums: Kā ūdenī varētu parādīties ūdens šķidruma veidā?

2007. gada 24. oktobrī bija iespējams nostiprināt daļu no Rabie krātera apakšas - lielākās pēdas nospieduma no bundzinieka dienvidu Marsa augstienē. Tumšas kāpas ir pārklātas ar smiltīm, nonāk krātera apakšdaļas daļā un rada kontrastu ar spilgtu virsmu. Tuvplāns parāda tekstūru ar mazāku grēdu un rievu nospiedumiem. Mazas ripiņas tiek veidotas caur vēja straumēm plānā atmosfēras slānī. Bet kāpēc ir atšķirīga krāsa? Iespējams, fakts ir tāds, ka tumšās smilšu avots krāterim nav kaut kas vietējs. Pastāv iespēja, ka topogrāfiskā depresija darbojās pēc smilšu lamatas principa. “Ja Marsam nebūtu stabilu atmosfēru ar augstu spiedienu, bet upes plūda uz planētas - kā liecina mūsu rezultāti, tad izslēgts silts un mitrs siltumnīcas efekts, un ilgtermiņa vidējā temperatūra, visticamāk, bija zemāka par nulli,” Kite savā pētījumā.

Ja Mars būtu tik auksts un atmosfēras spiediens bija tik augsts, lai ūdens būtu šķidrā stāvoklī, tad kā Marss varētu nodrošināt šķidru ūdens stāvokli visā tās virsmā?

Atsevišķā rakstā, kas publicēts tajā pašā žurnālā, Senjoy Som no NASA Ames pētniecības centra izklāstīja vairākus iespējamos mehānismus, kas ļautu Marsam saglabāt ūdens resursus šķidrā stāvoklī.

Iespējams, ka ūdens uz Marsa ir samērā sāļš, kas pazemina sasalšanas zīmi un ļauj tai nonākt šķidrā stāvoklī zemā temperatūrā. Šī teorija ir izplatīta kā iespējamais skaidrojums ūdens baseiniem, kas var uzkrāties pie Marsa virsmas. Marsa regolīts ir bagāts ar perhlorātiem - tie ir ļoti toksiski sāļi, kas var veicināt sāls kabatu veidošanos ar šķidro ūdeni.

Šķidruma noslēpums: Kā ūdenī varētu parādīties ūdens šķidruma veidā?

Attēls tika uzņemts MRO aparāta HiRISE kamerā, veicot pāreju Marsa orbītā. Līdzīgi grāvju reljefi parādās uz daudziem krāteriem planētas vidus platuma grādos. Pirmo reizi izmaiņas 2006. gadā sākās. Tagad viņi grēdās atrod daudz noguldījumu. Šī fotogrāfija atspoguļoja jaunos nogulumus Gus krāterī, kas dzīvo dienvidu vidus platuma grādos. Pozīcija spilgtumā atšķiras ar uzlabotu krāsu. Attēlu ieguva pavasarī, bet straume veidojās ziemā. Tiek uzskatīts, ka gravu darbība pamodās ziemā un agrā pavasarī. Turklāt intensīvas vulkāniskās darbības periodi varēja izlaist milzīgu daudzumu siltumnīcefekta gāzu, kas veicināja virszemes ūdeņu parādīšanos šķidrā stāvoklī.

Som norāda arī uz “pārejas intervāliem”, kuru laikā cikliskās izmaiņas Marsa nogāzē radīja atmosfēras apstākļus, kas ir labvēlīgi biezākai atmosfērai. Ik pēc 120 000 gadiem Sarkanās planētas slīpums ir pakļauts precessijai, kas ietekmē saules gaismas daudzumu, kas sasniedz stabus. Šis cikls var izraisīt virsmas ūdeņu epizodisku sasalšanu un atkausēšanu uz Marsa.

Lai gan tas ir mīkla, fakti atrodas uz roveru un orbiteru virsmas, kas meklē planētu no simtiem jūdžu augstuma: agrākam Marsam bija vairāk ūdens šķidrā stāvoklī nekā tagad. Bet kā mazā pasaule ilgu laiku varētu turēt ūdeni šādā stāvoklī? Tas vēl ir jāapgūst zinātniekiem.

Komentārus (0)
Meklēt