Ο κόκκινος πλανήτης κάποτε ήταν γεμάτος με νερό

Από σελίδα του CNN 4 Δεκεμβρίου 2001

Ο Άρης είναι τώρα ξηρός, σκονισμένος και κρύος, αλλά μια νέα μελέτη επιβεβαιώνει ότι ο κόκκινος πλανήτης κάποτε ήταν καλυμμένος από απέραντους ωκεανούς και είχε περισσότερο νερό ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο από τη Γη.

Στην πραγματικότητα, είχε κάποτε αρκετό νερό για να καλύψει τον πλανήτη σε ένα βάθος σχεδόν ενός μιλίου,  λένε οι ερευνητές, αναφέροντας μια ανάλυση των στοιχείων που μετρούν το ποσό του μοριακού υδρογόνου στην ατμόσφαιρα.

Αντίθετα από τη Γη, ο Άρης έχασε το νερό του κατά τη διάρκεια ενός χρονικού διαστήματος εκατομμυρίων ετών, μέσω ενός συνδυασμού χημικών αντιδράσεων και του βομβαρδισμού του με αστεροειδείς και κομήτες.

Υπάρχουν πολλά στοιχεία τώρα πως ο Άρης είχε έναν ωκεανό με υγρό νερό, είπε ο Vladimir Α. Krasnopolsky του Καθολικού Πανεπιστημίου της Αμερικής. "Αλλά η αλλαγή του κλίματος...  έκανε τον Άρη μια κρύα έρημο."

Ο Krasnopolsky είπε ότι η αποδεδειγμένη αφθονία νερού στην πρώιμη ιστορία του Άρη "βελτιώνει τις προοπτικές" ότι η ζωή θα μπορούσε να είχε εξελιχθεί εκεί.

Σε μια μελέτη που εμφανίζεται την Παρασκευή στο περιοδικό Science, oi πλανητικοί ερευνητές Krasnopolsky και Paul D. Feldman του Pανεπιστημίου Johns Hopkins είπαν ότι η ανώτερη ατμόσφαιρα του Άρη περιέχει το μοριακό υδρογόνο, ή H₂, μια εύρεση που επιβεβαιώνει τα προηγούμενα θεωρητικά μοντέλα της ιστορίας του νερού αυτού του πλανήτη.

Το H₂ προέρχεται από μια χημική αντίδραση, που καλείται αποσύνθεση, η οποία διαχώρισε το υδρογόνο από το νερό και επέτρεψε στο ελαφρύτερο υδρογόνο να δραπετεύσει στην ατμόσφαιρα.

"Είναι μια σύνθετη διαδικασία της χημείας, στην οποία ανιχνεύουμε μόνο ένα κομμάτι, το μοριακό υδρογόνο," είπε ο Feldman. Αλλά αυτά τα συμπεράσματα βοηθούν στο να υποστηρίξουν, τις προηγούμενες εκτιμήσεις για την ποσότητα του νερού που ήταν κάποτε στον Άρη.

Ο Donald M. Hunten, ένας εμπειρογνώμονας στις πλανητικές ατμόσφαιρες στο πανεπιστήμιο της Αριζόνα, Tucson, είπε ότι οι  μελέτες από τους Krasnopolsky και Feldman έχουν μια σημαντική συμβολή, επειδή ενισχύουν τις προηγούμενες θεωρίες της ιστορίας του νερού του Άρη.

"Αυτό είναι μια παρατηρητική επιβεβαίωση ενός θεωρητικού μοντέλου," είπε ο Hunten. "Είμαι ευτυχής να δω μια τέτοια επιβεβαίωση."

Η μελέτη των Krasnopolsky και Feldman είναι βασισμένη στα στοιχεία από το Φασματοσκοπικό Εξερευνητή της Άκρας Υπεριώδης Περιοχής, ένα διαστημικό σκάφος που μπορεί να ανιχνεύσει και να προσδιορίσει τις χημικές ουσίες στην ατμόσφαιρα των απόμακρων πλανητών. Το στοιχεία είναι τα πρώτα για την ανίχνευση μοριακού υδρογόνου στην ατμόσφαιρα του Άρη.

Ο Krasnopolsky είπε πως τα συμπεράσματα υποστήριξαν τα παρακάτω σενάριο της ιστορίας του νερού στον Άρη:

Ο πλανήτης διαμορφώθηκε περίπου 4.6 δισεκατομμύρια έτη πριν και κατά τη διάρκεια της αρχικής φάσης της ιστορίας του, είχε αρκετό νερό για έναν ωκεανό ως ένα μίλι βαθύ. Ένα μεγάλο μέρος αυτού του ύδατος, εντούτοις, δεσμεύθηκε χημικά στους βράχους και τα χώματα του πλανήτη.

Αυτό το υλικό ήταν πλούσιο σε σίδηρο. Ο Krasnopolsky είπε ότι κατά τη διάρκεια μιας περιόδου πάνω από 300 εκατομμύρια έτη, το νερό αντέδρασε με το σίδηρο, εκλύοντας το μοριακό υδρογόνο στην ατμόσφαιρα σε μια διαδικασία αποκαλούμενη υδροδυναμική διαφυγή.

"Υπήρξε μια τεράστια διαφυγή του μοριακού υδρογόνου και η απώλεια του νερού ήταν πολύ γρήγορη," είπε. Η αντίδραση σιδήρου-νερού, είπε ο Krasnopolsky, βοήθησε να μετατρέψει τον Άρη στο σκουριασμένο-κόκκινο χρώμα του.

Σε περίπου 3.6 δισεκατομμύρια έτη πριν, ο Άρης, μαζί με τη Γη, υποβλήθηκε σε έναν τεράστιο βομβαρδισμό από αστεροειδείς  και τους κομήτες. Για εκατομμύρια έτη, βράχοι και μερικοί σε διαστάσεις βουνού, έπεφταν στους πλανήτες από το διάστημα.

Το σφυροκόπημα του Άρη, 'έγδυσε' το μεγαλύτερο μέρος της ατμόσφαιράς του, αφήνοντας ένα λεπτό στρώμα αερίου, συνήθως διοξείδιο του άνθρακα, που περιέβαλλε τον πλανήτη. Ο Hunten είπε ότι αυτό δεν συνέβη στη Γη επειδή είναι μεγαλύτερος από τον Άρη και έχει ένα ισχυρότερο βαρυτικό πεδίο, που επιτρέπει στη Γη να κρατήσει την πυκνότερη ατμόσφαιρά του.

Μετά από αυτό το σφυροκόπημα, ο Άρης ψύχθηκε και μια άλλη φάση απώλειας του ύδατος άρχισε.

Το φως του ήλιου, με τη λεπτή ατμόσφαιρα, προκάλεσε μια σύνθετη χημική αντίδραση που οδήγησε τελικά σε μια αυξανόμενη συνεχώς αφθονία του μοριακού υδρογόνου στην ατμόσφαιρα -- ένα χημικό είδος που ανιχνεύθηκε από το διαστημικό σκάφος  FUSE και αναλύθηκε από τους Krasnopolsky και Feldman.

Ο Krasnopolsky είπε ότι το νερό που χάθηκε από τον Άρη θα ήταν αρκετά για να καλύψει τον πλανήτη σε ένα βάθος περίπου 90 ποδιών.

Είπε επίσης ότι ακόμα υπάρχει νερό στον Άρη, αλλά είναι είτε υγρό βαθιά μέσα στο χώμα είτε σε μορφή πάγου. Ο Krasnopolsky υπολόγισε ότι τα Αρειανά πολικά καλύμματα πάγου περιέχουν αρκετό νερό για να πλημμυρίσουν τον πλανήτη σε ένα μέσο βάθος περίπου 45 ποδιών.

Το ποσό του νερού που υπάρχει στον πλανήτη είναι άγνωστο, αλλά οι φωτογραφίες από το διαστημικό σκάφος που είναι  σε τροχιά  γύρω από τον Άρη, εμφανίζουν σαφώς αυλάκια διάβρωσης που δημιουργήθηκαν πρόσφατα από τη ροή του νερού. Μερικοί εμπειρογνώμονες θεωρούν ότι οι υπόγειες δεξαμενές σπάζουν περιστασιακά, μέσω των φραγμάτων του πάγου και χαράζουν ξεροπόταμα κάτω από τις πλευρές των κρατήρων.