Η μεγάλη περιπέτεια του ανθρώπου άρχισε
Ο Άρης των μεγάλων αντιθέσεων (Μέρος 2ο)

Άρθρο, Ιούνιος 2005

Τον Σεπτέμβριο του 2004, το ευρωπαϊκό σκάφος - ρομπότ "Mars Express" εξέπεμψε στη Γη την είδηση μιας εντυπωσιακής ανακάλυψης. Ο Άρης είχε "άρωμα" ζωής. Τρεις μεγάλες περιοχές της ατμόσφαιρας πάνω από τον ισημερινό του Άρη εξέπεμπαν 'μυρωδιά' από το φυσικό αέριο μεθάνιο. Το μεθάνιο διασπάται πολύ γρήγορα από την ακτινοβολία του ήλιου, και έτσι η μόνιμη ύπαρξη του αερίου δείχνει ότι παράγεται καινούργιο αέριο συνεχώς. Μια τέτοια παραγωγή μπορεί να προέρχεται από δύο μόνο πηγές: ενεργά ηφαίστεια ή ζωντανούς οργανισμούς.

Στη Γη το μεθάνιο σχηματίζεται με τη διάσπαση οργανικών υλικών, μεταξύ άλλων στα στομάχια των ανθρώπων και των ζώων. Μπορεί να υποθέσει κανείς ότι στα βάθη του Άρη υπάρχουν λίμνες με ζωή που παράγει μεθάνιο;

Το ερώτημα αν υπάρχει ή όχι ζωή αποτελεί, ίσως, τον σημαντικότερο λόγο για την αποστολή μιας επανδρωμένης αποστολής στον Άρη. Οι υπεύθυνοι της NASA περιμένουν πολλά από αυτή την αποστολή, ταυτόχρονα όμως δεν παύουν να είναι ρεαλιστές. Κατ' αρχάς θα πρέπει να στρέψουν την προσοχή τους στην ανεύρεση νερού. Το νερό αποτελεί προϋπόθεση για την ύπαρξη ζωής - σίγουρα στη Γη, και πιθανώς και στον Άρη.

Για το ότι ο Άρης υπήρξε κάποτε ένας υγρός πλανήτης, έχουμε ήδη πειστικές αποδείξεις, Οι επιστήμονες έχουν, μεταξύ άλλων, ανακαλύψει μεταλλεύματα όπως ο αιματίτης, ο οποίος σχηματίζεται μόνο υπό την επίδραση του νερού. Ένα άλλο σημάδι νερού είναι οι πολλές, παλιές κοίτες που έχουν διαβρώσει ένα τοπίο, όπου κατά τ' άλλα κυριαρχούν οι κρατήρες. Μια ισχυρή απόδειξη για την ύπαρξη νερού στον Άρη στο παρελθόν θα είναι η ανακάλυψη ορυκτών όπως τα ανθρακικά άλατα που σχηματίζονται με την καθίζηση τους σε νερό. Τέτοια ορυκτά δεν έχουν βρεθεί στον Άρη μέχρι σήμερα, και αυτό αποτελεί μυστήριο για τους γεωλόγους.

Ο κρατήρας Gusev στον Αρη, με περίμετρο 150 χιλιομέτρων, έχει πλαγιές που αποτελούνται από στρώματα πετρωμάτων, κάτι που δείχνει ότι κάποτε ήταν γεμάτος νερό. Γι' αυτό και η διαστημοσυσκευή "Spirit", που προσεδαφίστηκε πέρσι στον κρατήρα, έκανε αναγνωριστική αποστολή στο έδαφος για να ψάξει για νερό. Το ρομποτικό όχημα διένυσε πάνω από 3 χιλιόμετρα ηφαιστειογενούς εδάφους, μέχρι που βρήκε πιο μαλακό έδαφος με σημάδια διάβρωσης από νερό. Το μεγαλύτερο μέρος του κρατήρα καλύπτεται από νεότερα, ηφαιστειακά στρώματα πετρωμάτων.

Σχεδόν παντού στον Άρη, τα ανώτερα στρώματα της επιφάνειας δίνουν την εικόνα ενός γεωλογικού παλιατζίδικου. Βέβαια, το τοπίο είναι πανάρχαιο, ωστόσο οι αρχέγονες ροές λάβας έχουν προ πολλού κονιορτοποιηθεί και έχουν μεταβληθεί, μετά από πολλά εκατομμύρια χρόνια με προσκρούσεις από μετεωρίτες. Πολλές πέτρες στον Άρη προέρχονται, πιθανότατα, από προσκρούσεις που έγιναν πολλές εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά, οπότε η γεωλογική χαρτογράφηση της περιοχής αποτελεί σπαζοκεφαλιά.

Μέχρι τώρα, οι διαστημοσυσκευές έχουν ξύσει μόνο την επιφάνεια, αλλά οι αστροναύτες που θα επισκεφτούν τον Άρη θα έχουν άλλες δυνατότητες. Ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία τους θα είναι ένα τρυπάνι που μπορεί να εισχωρήσει πάνω από 100 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Το τρυπάνι, το οποίο διαθέτει έναν μικρό κινητήρα με ισχύ μόλις 100 Watt και παίρνει εντολές από κομπιούτερ, δοκιμάζεται προς το παρόν στον βόρειο Καναδά. Οι διατρήσεις θα αποτελούν ένα μόνον μέρος των καθηκόντων των αστροναυτών, διότι πρόκειται επίσης να εξερευνήσουν και περιοχές με μεγάλες ρωγμές στο έδαφος.

Τα γεωλογικά χαρακτηριστικά του Άρη

Ο Άρης είναι ο πλανήτης των ακροτητών. Εδώ το ύψος των βουνών και το βάθος των κοιλάδων είναι τόσο μεγάλο που το Έβερεστ μοιάζει σαν λοφάκι μπροστά τους, ενώ το Γκραν Κάνυον εύκολα θα μπορούσε να εξαφανιστεί μέσα σε μια από τις κοιλάδες του. 

Αποξηραμένοι ποταμοί αποκαλύπτουν το υγρό παρελθόν του πλανήτη

Οι αποξηραμένοι ποταμοί του Άρη είναι τα καλύτερα σημεία προσεδάφισης για μια επανδρωμένη αποστολή. Ειδικότερα, οι κοιλάδες Nanedi, Mangala και Ares θεωρούνται ιδανικές, γιατί είναι και ενδιαφέρουσες από επιστημονικής άποψης και κατάλληλες για προσεδάφιση.

Η Mangala Vallis είναι ένα σύμπλεγμα καναλιών μήκους 800 χιλιομέτρων; το οποίο διασχίζει τη νότια ορεινή περιοχή του πλανήτη. Μεγάλες ποσότητες προσχώσεων την καθιστούν ιδιαίτερα κατάλληλη περιοχή για αναζήτηση απολιθωμάτων. Δυστυχώς, υπάρχουν κι εδώ πολλά και μεγάλα βράχια που πιθανώς να εμποδίσουν μια προσεδάφιση. Κοντά στο κανάλι υπάρχει ένας επίπεδος κρατήρας με διάμετρο 45 χιλιομέτρων, μια περιοχή όπου οι αστροναύτες πιθανώς να μπορέσουν να προσεδαφιστούν. Ένα ερπυστριοφόρο όχημα μπορεί να μπει μέσα στο σύστημα των καναλιών διαμέσου ενός ανοίγματος που έχει σχηματιστεί στο χείλος του κρατήρα, το οποίο έχει υψος πολλές εκατοντάδες μέτρα.

Η κοιλάδα Nanedi είναι μια κοίτη σε σχήμα μαιάνδρου, η οποία εκτείνεται 400 χιλιόμετρα μέσα στην ορεινή περιοχή Xanthe Terra. To σχήμα της κοίτης μαρτυρά ότι εδώ κυλούσε νερό για μια μεγάλη χρονική περίοδο. Αντιθέτως, η κοιλάδα Ares είναι σχετικά ευθύγραμμη και έχει μάλλον σχηματιστεί από ένα, μοναδικό και προφανώς σύντομο παλιρροϊκό κύμα. Εδώ, οι αστροναύτες θα μπορούν να ερευνήσουν αν κάποτε έρεε νερό στην επιφάνεια. Στην κοιλάδα Nanedi υπάρχουν προσχώσεις κοντά στις πλευρές του ρήγματος [που σχηματίζει την κοιλάδα] και σε αμμόλοφους του πυθμένα του. Εδώ μπορεί κανείς -όπως και στο μεγάλο ρήγμα- να ερευνήσει την ιστορία του νερού πριν από εκατομμύρια χρόνια.

Χαράδρες

Φωτογραφίες από δορυφόρους δείχνουν ότι πολλές χαράδρες στον Άρη έχουν πλευρές ύψους πολλών χιλιομέτρων, όπου μπορεί κανείς να διακρίνει καθαρά τα ιζηματογενή πετρώματα, τα οποία θεωρητικά μπορεί να περιέχουν απολιθώματα. Οι χαράδρες δημιουργήθηκαν, κατά πάσα πιθανότητα, από ποτάμια. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή από τον δικό μας πλανήτη, όπως, για παράδειγμα, το Γκραν Κάνυον στην Αριζόνα δημιουργήθηκε από τη διάβρωση που επέφερε στο έδαφος το ποτάμι που ρέει εκεί επί εκατομμύρια χρόνια. Για έναν γεωλόγο, οι διαστρωματώσεις του εδάφους είναι σαν ένα ανοιχτό βιβλίο - κάθε στρώμα μαρτυρά για τις συνθήκες που επικρατούσαν μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.

Στη Γη τέτοια ιζήματα σχηματίζονται όταν άμμος και χαλίκι παρασύρονται από το νερό και κατακάθονται σε θαλασσίους πυθμένες. Ένα μεγάλο μέρος των απολιθωμένων ευρημάτων που βρέθηκαν στη Γη ανακαλύφτηκαν μέσα σε τέτοια ακριβώς ιζηματογενή στρώματα, που κάποτε ήταν πυθμένες ωκεανών ή λιμνών. Τα ιζηματογενή στρώματα πετρωμάτων στον Άρη ίσως σχηματίστηκαν όπως και στη Γη, παρασυρμένα από το νερό, αλλά μπορεί επίσης και να είναι ιζηματικα ηφαιστειογενή πετρώματα ή στρώματα που σχηματίστηκαν από αποθέσεις ανέμων. Αυτό θα εξακριβωθεί τη μέρα που οι αστροναύτες καταφέρουν να μπουν σε μία από τις πολλές χαράδρες, εκεί όπου τα στρώματα των πετρωμάτων στα τοιχώματα είναι ευδιάκριτα.

Οι αστροναύτες είναι, φυσικά, αδύνατον να σκαρφαλώσουν οι ίδιοι στις απόκρημνες πλαγιές των χαραδρών με τις στολές που θα φορούν -αφενός επειδή είναι πολύ επικίνδυνο και αφετέρου επειδή η κινητικότητα τους περιορίζεται δραστικά από τη στολή. Μπορούν όμως να στείλουν μικρά τηλεκατευθυνόμενα αεροπλάνα, τα οποία θα μπορούν να πάρουν φωτογραφίες από απόσταση 1-2 μέτρων. Εάν εντοπίσουν κάποια ενδιαφέρουσα τοποθεσία -για παράδειγμα ένα ιζηματογενές στρώμα με ξεχωριστό χρώμα ή ειδική σύσταση - οι αστροναύτες θα στείλουν οχήματα-ρομπότ, τα οποία θα αποσπάσουν κομμάτια από τα πετρώματα για εργαστηριακή ανάλυση.

Ρήγματα

Ρήγματα βάθους πολλών χιλιομέτρων ίσως να κρύβουν τρεχούμενο νερό. Το μήκους 400 χιλιομέτρων, βάθους 6 χιλιομέτρων και πλάτους 120 χιλιομέτρων ρήγμα Valles Marineris, είναι τόσο ενδιαφέρον που οι επιστήμονες θα έκαναν τα πάντα για να προσεδαφιστούν εκεί κοντά. Για παράδειγμα, μια προσεδάφιση θα μπορούσε να γίνει στο διπλανό φαραγγώδη σχηματισμό που φέρει το όνομα Candor Chasma (που υπάρχουν ρήγματα βάθους μέχρι και 6.000 μέτρα), απ' όπου θα μπορούσαν να κατευθυνθούν προς το μεγάλο ρήγμα.

Και τα δυο αυτά ρήγματα σχηματίστηκαν από τεράστιες τεκτονικές δυνάμεις που διέρρηξαν τον φλοιό του πλανήτη. Μία τέτοια προσεδάφιση θα απαιτούσε ακριβέστατους χειρισμούς, ώστε το διαστημόπλοιο να μην προσκρούσει σε κάποια πλευρά του ρήγματος. Επειδή συχνά μαίνονται καταιγίδες στο ρήγμα, υπάρχει επίσης πιθανότητα να βρεθεί και νερό σε ρευστή μορφή. Η ατμοσφαιρική πίεση στον πυθμένα είναι πάντως αρκετά υψηλή για να είναι δυνατό κάτι τέτοιο. Έχουν εντοπιστεί στρώματα προσχώσεων σε  πολλά σημεία του πυθμένα του ρήγματος, και αυτό τον κάνει ιδανική τοποθεσία για αναζήτηση απολιθωμάτων.

Τα ηφαίστεια μαρτυρούν τη γεωλογική ιστορία του πλανήτη

Το μεγάλο ηφαίστειο Olympus Mons και τα ηφαίστεια στην κορυφογραμμή Tharsis προκαλούν μεγάλο ενδιαφέρον στους γεωλόγους, ειδικά επειδή εξακολουθούν να είναι ενεργά στο εσωτερικό τους. Μερικές φορές, γύρω από αυτούς τους γίγαντες διακρίνονται άσπρα σύννεφα, κάτι που μπορεί να σημαίνει ότι κατά περιόδους τα ηφαίστεια βγάζουν ατμούς. Το τοπίο είναι μάλλον σχετικά νέο σε ηλικία, γιατί υπάρχουν ελάχιστοι κρατήρες από πρόσκρουση μετεωριτών στις περιοχές της κορυφογραμμής Tharsis που είναι καλυμμένες με λάβα.

Η εξερεύνηση των ηφαιστείων δεν είναι εύκολη υπόθεση. Το ηφαίστειο Olympus Mons είναι τόσο μεγάλο (ύψους 21.3 χιλιομέτρων) και οι πλαγιές του είναι τόσο εκτεταμένες που οι αστροναύτες μπορεί να ανηφορίζουν για μέρες χωρίς να έχουν την αίσθηση ότι έχουν φτάσει ψηλότερα. Επιπλέον, το να βρεθεί κάποιο πέρασμα ανάμεσα στα ποτάμια της λάβας που θα έχουν σχηματιστεί, θα είναι μια πρόκληση από μόνο του. Γι αυτό και δεν προσφέρεται για προσεδάφιση.

Το άνοιγμα του κρατήρα στην κορυφή του Olympus Mons έχει το μέγεθος της Χαλκιδικής, είναι δηλαδή τόσο μεγάλο που είναι αδύνατο να δει κανείς την απέναντι πλευρά του. Στην καλδέρα του υπάρχουν πολλοί μικρότεροι κρατήρες που σχηματίστηκαν από διάφορες εκρήξεις. Ίσως, με τη βοήθεια τους, καταφέρουμε να μελετήσουμε την ιστορία του ηφαιστείου εδώ και πάνω από 1 δισεκατομμύριο χρόνια.

Κρατήρες από προσκρούσεις αστεροειδών

Στο νότιο ημισφαίριο του Άρη βρίσκεται ο γιγάντιος κρατήρας Argyre, ο οποίος μοιάζει με μια μικρότερη εκδοχή του τεράστιου κρατήρα που αποτελεί σήμερα τη λεκάνη με το όνομα Hellas (με διάμετρο 2.000 χιλιόμετρα και βάθος 8.000 χιλιόμετρα). Και οι δυο κρατήρες δημιουργήθηκαν από πτώση αστεροειδών εδώ και πάνω από 3 εκατομμύρια χρόνια.

Το συναρπαστικό με τον κρατήρα Argyre είναι ότι ίσως κάποτε να ήταν γεμάτος με νερό από ποτάμια, τα οποία πήγαζαν από τον νότιο πόλο. Κάποια στιγμή η λεκάνη ξεχείλισε, και το νερό φαίνεται ότι ξεχύθηκε από κάποιο ρήγμα του χείλους του στο βόρειο μέρος.

Σε πολλά μέρη βλέπούμε ευδιάκριτες επικαλύψεις, οι οποίες δημιουργήθηκαν από προσχώσεις που ενδεχομένως διήρκεσαν εκατομμύρια χρόνια. Εδώ οι γεωλόγοι θα μπορούσαν να ψάξουν για απολιθώματα. Αυτή η αποκαλούμενη Μεγάλη Υδάτινη Οδός, με κατεύθυνση από νότια προς βόρεια και μήκος που υπερβαίνει τα 8.000 χιλιόμετρα δεν έχει όμοιο εδώ στη Γη.

Πεδιάδες

Η πεδιάδα Vastitas Borealis, με βόρειο γεωγραφικό πλάτος 75ο, είναι η περιοχή του Άρη που πιθανότατα είναι ένας αρχαίος θαλάσσιος πυθμένας. Η περιοχή είναι επίπεδη και η ατμόσφαιρα πυκνή, κάτι που προσφέρει ιδανικές συνθήκες προσεδάφισης.

Από την άλλη, όμως, βρίσκεται τόσο βόρεια που η θερμοκρασία εδώ να είναι πολύ χαμηλή - μέχρι -1.300° Κελσίου. Τον χειμώνα ίσως να χιονίζει παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα. Οι ρωγμές στην επιφάνεια είναι φανερές ενδείξεις ότι το υπέδαφος είναι μονίμως παγωμένο.

Στον βόρειο πόλο το διοξείδιο του άνθρακα εξατμίζεται το καλοκαίρι και αποκαλύπτει ένα παχύ στρώμα συνηθισμένου πάγου. Βρίσκεται κάτω από ένα στρώμα σκόνης και αυτά τα στρώματα πάγου -που έχουν πάχος 1 χιλιομέτρου- κρύβουν πολλές λεπτομέρειες για το κλίμα του παρελθόντος.

Οι υπόγειες λίμνες ίσως να περιέχουν ζωή

Παρά τον προηγμένης τεχνολογίας εξοπλισμό που θα έχουν μαζί τους οι αστροναύτες, η ανεύρεση ζωής στον Αρη θα είναι μια μεγάλη πρόκληση. Η βία η επιφάνεια του πλανήτη είναι ένας τόπος εντελώς αφιλόξενος, ακόμη και για τον πιο ανθεκτικό οργανισμό. Η αραιή ατμόσφαιρα σημαίνει ότι η επιφάνεια βομβαρδίζεται από κοσμική ακτινοβολία και κατά τη διάρκεια της ημέρας λούζεται κυριολεκτικά από τις υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου. Την ημέρα, η θερμοκρασία μπορεί να φτάσε, και στους +20 βαθμούς Κελσίου, ενώ τη νύχτα μπορεί να πέσει μέχρι και τους -130 βαθμούς Κελσίου.

Εάν υπάρχει ζωή, αυτή θα έχει τη μορφή μικροσκοπικών βακτηρίων ή φυκιών και θα κρύβεται κάτω από την επιφάνεια, εκεί όπου οι συνθήκες είναι πιο ευνοϊκές. Σε πολλές περιοχές του πλανήτη υπάρχουν στρώματα μονίμως παγωμένου υπεδάφους. Θεωρητικά, τα παραπάνω αποτελούν ευνοϊκές συνθήκες για την ύπαρξη ζωής - ειδικά αν η θερμότητα από το εσωτερικό του Αρη έλιωσε τον πάγο δημιουργώντας υπόγειες λίμνες.

Πηγές: Science Illustrated