Milyarlarca yıl önce, Mawrth Vallis adlı bir Mars vadisinde bu sahnenin üzerinden bir nehir aktı. Yeni bir çalışma, gezegenin su ve atmosferinin tarihi hakkında neler ortaya çıkarabileceklerini görmek için Mars nehirlerinin izlerini inceliyor. Kredi: NASA/JPL Caltech/Arizona Üniversitesi
tarafından yürütülen çalışma Chicago Üniversitesi bilim adamı erken dönem iklimi hakkındaki gizemi derinleştiriyor Mars.
Mars bir zamanlar nehirlerle kırmızıya döndü. Geçmiş nehirlerin, akarsuların ve göllerin masalsı izleri bugün gezegenin her yerinde hala görülebilmektedir. Ama yaklaşık üç milyar yıl önce hepsi kurudu ve kimse nedenini bilmiyor.
Chicago Üniversitesi jeofizik bilimcisi Edwin Kite, “İnsanlar farklı fikirler öne sürdüler, ancak iklimin bu kadar dramatik bir şekilde değişmesine neyin sebep olduğundan emin değiliz” dedi. “Gerçekten anlamak istiyoruz, özellikle de yaşanabilirden yaşanmaz hale geldiğini kesinlikle bildiğimiz tek gezegen olduğu için.”
Kite, gezegenin su ve atmosferinin tarihi hakkında neler ortaya çıkarabileceklerini görmek için Mars nehirlerinin izlerini inceleyen yeni bir araştırma çalışmasının ilk yazarıdır.
Birçok bilim insanı daha önce, Mars’ı sıcak tutmaya yardımcı olan atmosferden karbondioksit kaybetmenin soruna neden olduğunu varsaymıştı. Ancak dergide 25 Mayıs 2022’de yayınlanan yeni araştırma bulguları Bilim Gelişmeleri, değişikliğin bazılarının kaybından kaynaklandığını öne sürüyorlar. başka gezegeni akan su için yeterince sıcak tutan önemli bir bileşen.
Ama hala ne olduğunu bilmiyoruz.
Su, her yerde su ve içilecek bir damla değil
1972’de bilim adamları, denizden gelen resimleri görünce hayrete düştüler. NASAMars’ın yörüngesinden dönerken Mariner 9 görevi. Fotoğraflar nehir yataklarıyla dolu bir manzarayı ortaya çıkardı – bugün bir kemik kadar kuru olmasına rağmen gezegenin bir zamanlar bol miktarda sıvı suya sahip olduğunun kanıtı.
Mars’ın kayayı zamanla kaydıracak ve gömecek tektonik plakaları olmadığı için, antik nehir izleri, aceleyle terk edilmiş kanıtlar gibi yüzeyde hala duruyor.
Bu, Kite ve Chicago Üniversitesi yüksek lisans öğrencisi Bowen Fan’ın yanı sıra Smithsonian Institution, Planetary Science Institute, California Institute of Technology Jet Propulsion Laboratory ve Aeolis Research’ten bilim adamları da dahil olmak üzere işbirlikçilerinin, binlerce fotoğrafa dayanan haritaları analiz etmelerine izin verdi. uydular tarafından yörünge. Ekip, hangi izlerin örtüştüğüne ve bunların ne kadar yıprandığına bağlı olarak, nehir aktivitesinin milyarlarca yıl boyunca yükseklik ve enlem açısından nasıl değiştiğine dair bir zaman çizelgesi oluşturdu.
Ardından, bunu farklı iklim koşullarının simülasyonlarıyla birleştirip hangisinin en uygun olduğunu görebilirler.
Yıllar boyunca, araştırmacılar, bu konsept illüstrasyonda gösterildiği gibi, Mars’ın bir zamanlar bir okyanus oluşturacak kadar suya sahip olup olmadığını tartıştılar. Kredi: NASA/GSFC
Gezegen iklimleri, hesaba katılması gereken pek çok değişkenle son derece karmaşıktır – özellikle de gezegeninizi, suyun sıvı olması için tam olarak yeterince sıcak, ancak kaynayacak kadar sıcak olmadığı “Goldilocks” bölgesinde tutmak istiyorsanız. Isı, bir gezegenin güneşinden gelebilir, ancak radyasyonu alacak kadar yakın olmalı, ancak radyasyonun atmosferden uzaklaşmasını sağlayacak kadar yakın olmamalıdır. Karbondioksit ve metan gibi sera gazları, bir gezegenin yüzeyinin yakınında ısıyı tutabilir. Suyun kendisi de bir rol oynar; atmosferde bulutlar veya yüzeyde kar ve buz olarak var olabilir. Kar örtüleri, güneş ışığını uzaya geri yansıtmak için bir ayna görevi görür, ancak bulutlar, yüksekliklerine ve bileşimlerine bağlı olarak ışığı yakalayabilir veya yansıtabilir.
Kite ve işbirlikçileri, simülasyonlarında bu faktörlerin birçok farklı kombinasyonunu çalıştırdılar ve gezegenin, nehirlerde milyarlarca yıldan fazla bir süre boyunca en azından bir miktar sıvı su bulunmasına yetecek kadar ısınmasına neden olabilecek koşulları aradılar – ama sonra aniden onu kaybettiler.
Ancak farklı simülasyonları karşılaştırdıklarında şaşırtıcı bir şey gördüler. Atmosferdeki karbondioksit miktarını değiştirmek sonucu değiştirmedi. Yani, değişimin itici gücü karbondioksit gibi görünmüyordu.
Diğer dünyaların iklimleri konusunda uzman olan Kite, “Karbondioksit güçlü bir sera gazıdır, bu nedenle Mars’ın kurumasını açıklamak için gerçekten önde gelen adaydı” dedi. “Ama bu sonuçlar o kadar basit olmadığını gösteriyor.”
Birkaç alternatif seçenek var. Yeni kanıtlar bir senaryoya çok iyi uyuyor, önerildi içinde 2021 çalışması Mars’ın atmosferinde yüksek, ince, buzlu bulutlardan oluşan bir tabakanın ısıyı hapsederek yarı saydam sera camı gibi davrandığı Kite’tan. Diğer bilim adamları, hidrojenin gezegenin içinden salınması durumunda, kızılötesi ışığı emmek ve gezegeni ısıtmak için atmosferdeki karbondioksit ile etkileşime girebileceğini öne sürdüler.
Kite, “Bu faktörün ne olduğunu bilmiyoruz, ancak sonuçları açıklamak için çok fazla var olmasına ihtiyacımız var” dedi.
Olası faktörleri daraltmanın birkaç yolu vardır; Ekip, NASA’nın Perseverance gezgini için ipuçlarını ortaya çıkarabilecek birkaç olası test önermektedir.
Uçurtma ve meslektaşı Sasha Warren da NASA’nın Curiosity Mars gezicisini yönetecek bilim ekibinin bir parçası Mars’ın neden kuruduğuna dair ipuçları aramak için. Bu çabaların yanı sıra Azim ölçümlerinin bulmacaya ek ipuçları sağlayabileceğini umuyorlar.
Yeryüzünde, koşulları milyonlarca yıl boyunca dikkate değer ölçüde sabit tutmak için birçok güç bir araya geldi. Ancak diğer gezegenler bu kadar şanslı olmayabilir. Bilim adamlarının diğer gezegenler hakkında sahip olduğu birçok sorudan biri tam olarak şudur: nasıl şanslıyız – yani, bu birleşme evrende ne sıklıkla meydana geliyor. Mars gibi diğer gezegenlere ne olduğunu incelemenin, gezegen iklimleri ve başka kaç gezegenin yaşanabilir olabileceği hakkında ipuçları verebileceğini umuyorlar.
Kite, “Bu yapbozun yanı başımızda olması gerçekten çarpıcı, ancak bunu nasıl açıklayacağımızdan hala emin değiliz,” dedi.
Referans: Edwin S. Kite, Michael A. Mischna, Bowen Fan, Alexander M. Morgan, Sharon A. Wilson ve Mark I. Richardson, 25 Mayıs 2022, “Mars’ın sera etkisinde su akış çizelgelerinin uzamsal dağılımının değiştirilmesi büyük değişiklik”, Bilim Gelişmeleri.
DOI: 10.1126/sciadv.abo5894
Finansman: NASA