Προσομοιώσεις δείχνουν ότι μπορεί να υπάρχει υγρό νερό στον Άρη

Πηγή: Πανεπιστήμιο Αρκάνσας, 8 Νοεμβρίου 2005

Ερευνητές από το πανεπιστήμιο του Αρκάνσας έδειξαν για πρώτη φορά ότι θα μπορούσε να υπάρξει υγρό νερό σε ορισμένες περιόδους στην επιφάνεια του Άρη. Ο Julie Chittenden, ένας μεταπτυχιακός σπουδαστής στο κέντρο για τις Διαστημικές και Πλανητικές Επιστήμες του Αρκάνσας, καθώς και ο Derek Sears, διευθυντής του Διαστημικού Κέντρου μαζί με τον W.M. Keck καθηγητή των Πλανητικών Επιστημών, θα εκθέσουν τα συμπεράσματά τους στο περιοδικό Geophysical Research Letters.

Δεξιά εικόνα: Φωτογραφία της περιοχής Ηλύσια του Κόκκινου Πλανήτη, στην οποία διακρίνονται τεράστιες, επίπεδες και λείες πλάκες, όμοιες με τις ραγισμένες παγωμένες εκτάσεις κοντά στους πόλους της Γης. Οι ατρακτοειδείς αυτές δομές είναι πολύ λείες και έχουν μικρό βάθος. Και αυτό ερμηνεύεται ότι είχαν πλημμυρίσει από νερό, που στο τέλος πάγωσε. Το νερό είχε οδηγηθεί στην περιοχή του ισημερινού μέσα από ποταμούς, οι αποξηραμένες κοίτες των οποίων φαίνονται στις φωτογραφίες. Και οι επιστήμονες συμπεραίνουν ότι νερό υπήρχε στην επιφάνεια του ως πρόσφατα, ενώ ο πάγος δεν έλιωσε από την ακτινοβολία του ήλιου γιατί προστατεύθηκε από στάχτη ηφαιστειακής προέλευσης, με την οποία ήταν καλυμμένος.

"Αυτά τα πειράματα θα μας βοηθήσουν να καταλάβουμε με πιο τρόπο συμπεριφέρεται το νερό στον Άρη", λέει ο Chittenden.

Αριστερή εικόνα: Το τεχνητό αυτό έδαφος που αναπαριστά τον Άρη χρησιμοποιείται στα πειράματα μέσα στην αίθουσα της προσομοίωσης. Σημειώστε τα στρώματα του πάγου και της σκόνης και το σκούρο χρώμα της σκόνης. Επίσης, το νερό ρέει προς τα έξω πάνω στην επιφάνεια και σε κάποια μέρη βρίσκεται πάνω από το ξηρό χώμα. Η λάσπη σχηματίζει ένα στέρεο αδιάβροχο σώμα και βοηθάει να διατηρηθεί το νερό.

Οι ερευνητές έχουν κάνει διάλογο για το αν θα μπορούσε ή όχι να υπάρξει το υγρό νερό στην επιφάνεια του Άρη λόγω των χαμηλών θερμοκρασιών και των πιέσεων που βρέθηκαν στον πλανήτη. Με βάση τα προηγούμενα πειράματα και τις υποθέσεις, οι επιστήμονες έχουν σκεφτεί ότι το καθαρό νερό στην επιφάνεια του πλανήτη θα εξατμιζόταν κατευθείαν από τη στερεά στην αέρια φάση, παρακάμπτοντας έτσι την υγρή φάση, στις χαμηλές πιέσεις που βρίσκονται στον Άρη - 7 millibars σε αντιδιαστολή με, περίπου, 1.013 millibars πάνω στη Γη. Εντούτοις, η επιφάνεια του πλανήτη επιδεικνύει χαρακτηριστικά σαν τους ξεροπόταμους και τα κανάλια και μοιάζουν σαν αυτά να έχουν ίσως δημιουργηθεί από μετακινήσεις υγρού. Έχουν δε εκτελεσθεί επίγεια πειράματα με σκοπό να μιμηθούν τις συνθήκες στον Άρη για να βοηθήσουν να απαντηθούν οι ερωτήσεις σε αυτό το θέμα: εάν δηλαδή το υγρό νερό υπάρχει ή όχι στον Άρη. Αλλά μέχρις αυτό το σημείο έχουν γίνει πειράματα μόνο με το καθαρό νερό σε υψηλές πιέσεις.

Οι Chittenden και Sears χρησιμοποίησαν μια πλανητική περιβαλλοντική αίθουσα στο εργαστήριο Keck για τη Διαστημική Προσομοίωση με σκοπό να μιμηθούν τους όρους που βρέθηκαν στον Άρη - την ατμόσφαιρα του διοξειδίου του άνθρακα, πίεση 7 millibars και θερμοκρασίες από το μηδέν έως 25 βαθμούς Κελσίου κάτω του μηδενός - και εξέτασαν τους ρυθμούς της εξάτμισης των διαλυμάτων των αλάτων, που αναμένονται να βρεθούν στον Άρη. Το περισσότερο νερό στη Γη περιέχει άλατα τα οποία προέρχονται όταν έρχεται σε επαφή το νερό με το χώμα, έτσι αναμένονται να εμφανιστούν παρόμοιες διαδικασίες σε οποιοδήποτε επιφανειακό νερό που βρέθηκε στον κόκκινο πλανήτη. Τα άλατα στο νερό χαμηλώνουν το σημείο ψύξης του διαλύματος.

Η ομάδα του πανεπιστημίου του Αρκάνσας τοποθέτησε διαλύματα αλάτων στην πλανητική περιβαλλοντική αίθουσα, μιμούμενη τις συνθήκες στον Άρη, και μέτρησε έπειτα τους ρυθμούς εξάτμισης σε πολλές θερμοκρασίες.

Η δεξιά εικόνα δείχνει ιζήματα στα κατώτατα σημεία των κοιλάδων, που δημιουργήθηκαν από τους ποταμούς, με τόσο μεγάλες λεπτομέρειες που φαίνεται και η σκόνη που πετά πάνω από τα άκρα των κρατήρων.

"Υπάρχει μια τεράστια μείωση στο ρυθμό εξάτμισης όσο πιο ψυχρό αυτό είναι, και αυτό αναγνωρίζεται από τον καθένα", λέει ο Chittenden. Το σημείο ψύξης για τα μίγματα των διαλυμάτων με αλάτι (νάτριο) μειώνεται σε 21 βαθμούς Κελσίου κάτω από μηδέν, και σε 50 βαθμούς κάτω από μηδέν για το νερό που περιέχει χλωριούχο ασβέστιο.

Οι θερμοκρασίες στον Άρη ποικίλλουν μεταξύ 125 βαθμών κάτω από μηδέν Κελσίου έως 28 βαθμούς πάνω από το μηδέν, σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη και σε διαφορετικές ώρες της ημέρας. Κατά συνέπεια, υπάρχει μια πιθανότητα να μπορεί να υπάρχει υγρό νερό στην επιφάνεια του πλανήτη σε διαφορετικούς θέσεις και σε διαφορετικές ώρες της ημέρας.

"Ο σχηματισμός διαλυμάτων αλάτων θα μπορούσε να αυξήσει αρκετά τη σταθερότητα του νερού στον Άρη, με δύο τρόπους. Αφ' ενός με την επέκταση της θερμοκρασιακής περιοχής πέρα από την οποία το υγρό νερό είναι σταθερό έως και σε - 40 βαθμούς Κελσίου και αφ' ετέρου με τη μείωση των ρυθμών εξάτμισης κατά δύο μεγέθη", γράφουν οι ερευνητές.