RMF 24: Na Marsie było za mało CO2
Naukowcy zajmujący się Marsem mają problem. Analiza najnowszych wyników badań, przesłanych przez łazik "Curiosity", wskazuje na to, że 3,5 miliarda lat temu, w prymitywnej atmosferze Czerwonej Planety było... za mało dwutlenku węgla. Doniesienia, opublikowane w czasopismie "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)" stawiają pod znakiem zapytania dotychczasowe teorie tłumaczące, w jaki sposób na Marsie mogła pojawić się woda w stanie ciekłym.
Naukowcy właściwie zgadzają się co do opinii, że w odległej przeszłości po powierzchni Marsa musiały płynąc rzeki, że były tam też jeziora. Problem w tym, że ówczesne Słońce nie świeciło dostatecznie intensywnie, by na powierzchni Czerwonej Planety mogła panować odpowiednio wysoka temperatura. Dlatego właśnie sformułowano teorię o gęstszej, bogatej w CO2 atmosferze, która dzięki efektowi cieplarnianemu mogłaby utrzymywać powierzchnię planety w temperaturze powyżej zera.
Ta właśnie teoria stanęła teraz pod znakiem zapytania. Badania tych samych skał, w których sonda Curiosity znalazła kiedyś osady, które miały świadczyć o istnieniu tam pradawnego jeziora, pokazały teraz, że dwutlenku węgla było tam jednak za mało. Marsjański łazik nie znalazł tam śladów węglanów, które w atmosferze bogatej w CO2 musiałyby się pojawić.
"Nieobecność węglanów w próbce badanej przez Curiosity skały osadowej zaskoczyła nas" - przyznaje pierwszy autor publikacji, Thomas Bristow z Ames Research Center w Moffett Field. "Obecność ciekłej wody na powierzchni Marsa byłaby mało prawdopodobna nawet gdyby dwutlenku węgla było w atmosferze sto razy więcej, niż teraz wydaje się możliwe".Łazik Curiosity, z pomocą instrumentu CheMin do badań chemicznych i mineralogicznych, przebadał liczne próbki skał z dna tego hipotetycznego jeziora. Aparatura pozwala mu wykryć nawet kilkuprocentową zawartość węglanów. W żadnej próbce się nie pojawiły. To na tej podstawie autorzy pracy stawiają tezę dotyczącą maksymalnej zawartości CO2.W wodzie dwutlenek węgla tworzy węglany, wiąże się z dodatnio naładowanymi jonami magnezu i żelaza. Badania innych skał dna jeziora wskazują, że jony były dostępne, a środowisko nigdy nie było na tyle kwaśne, by węglany mogły się rozpuścić. Jeśli śladu węglanów nie ma, musi to oznaczać, że dwutlenku węgla było za mało.
"Tę sprzeczność można tłumaczyć na dwa sposoby. Albo nie udało nam się jeszcze opracować modeli klimatycznych dostatecznie dobrze opisujących środowisko Marsa na początku jego istnienia, albo faktycznie osady z rejonu krateru Gale powstały w niskiej temperaturze" - mówi Alberto Fairén z Centre for Astrobiology w Madrycie. "Druga możliwość wydaje się teraz bardziej prawdopodobna". Jego zdaniem, rejon krateru Gale mógł przypominać obecna Grenlandię z zamarzniętym jeziorem i otaczającymi go masami lodu.
Poszukiwania węglanów na powierzchni Marsa prowadzono już od dwóch dekad z pomocą spekrometrów zainstalowanych na krążący wokół Czerwonej Planety sondach. Badania te nie przyniosły spodziewanych wyników. "Fakt, że nie obserwowaliśmy węglanów z orbity był dla nas zagadką" - przyznaje Bristow. "Próbowaliśmy sobie tłumaczyć, że może węglany tam są, ale nie w tym miejscu, gdzie ich szukamy, albo przysypane pyłem. Badania Curiosity pozwoliły po raz pierwszy poszukać ich w skałach, o których wiemy, że powstały z podwodnych osadów"."Wnioski z tej analizy przystają do wielu prac teoretycznych, które wskazywały, że powierzchnia Marsa nawet bardzo dawno temu nie była dostatecznie ciepła, by woda mogła istnieć w ciekłej postaci" - dodaje współautor pracy, Robert Haberle z Ames Research Center w Moffett Field. "Są opinie, że być może jezioro nie było otwartym rezerwuarem wody, że było pokryte lodem" - dodaje Haberle. "Jeśli lód nie byłby zbyt gruby, pewne osady na dnie wciąż jeszcze mogłyby powstać". Ta teoria też ma jednak słabe punkty. Łazik Curiosity nie znalazł w rejonie krateru Gale charakterystycznych pęknięć i osadów, które powinny były się pojawić w strefie zetknięcia lodu z brzegiem. Zagadka pozostaje niewyjaśniona.
