În urmă cu miliarde de ani, Marte avea apă lichidă pe suprafața sa sub formă de lacuri, pâraie și chiar un ocean care acoperea o mare parte din emisfera nordică. Dovada acestui trecut mai cald și mai umed este scrisă în multe locuri din peisaj, sub formă de fani aluviuni, delte și zăcăminte bogate în minerale. Cu toate acestea, de mai bine de jumătate de secol, oamenii de știință dezbat dacă astăzi există sau nu apă lichidă pe Marte.
Conform noilor cercetări realizate de Norbert Schorghofer - omul de știință principal al Institutului de Științe Planetare - apa brinoasă se poate forma intermitent pe suprafața lui Marte. Deși au o viață foarte scurtă (doar câteva zile pe an), prezența potențială a saramurilor sezoniere pe suprafața marțiană ne-ar spune multe despre ciclurile sezoniere ale Planetei Roșii, precum și ar ajuta la rezolvarea unuia dintre cele mai durabile mistere ale sale.
Studiul lui Schorghofer, intitulat „Marte: evaluarea cantitativă a topirii crocusului în spatele bolovanilor”, a apărut recent în Jurnalul Astrofizic. Pentru a rezolva întrebarea dacă înghețul de apă sezonier se poate topi, producând astfel apă lichidă, Schorghofer a luat în considerare o suită de modele cantitative, precum și informații actualizate despre convecția termică și un model tridimensional de echilibru energetic de suprafață.
Deși o mare parte din apa care a existat cândva pe Marte a fost păstrată sub forma capacelor sale de gheață polare, prezența apei lichide este foarte dificil de determinat. Planeta suferă cicluri sezoniere ca Pământul, ceea ce ar duce la concluzia că această gheață se topește periodic. Cu toate acestea, mediul de joasă presiune și schimbările rapide de temperatură pe Marte fac ca această gheață să se sublimeze cu mult înainte de a ajunge la punctul său de topire.
Pe Marte, presiunea atmosferică variază între 0,4 și 0,87 kilopascali (kPa), ceea ce este echivalentul a mai puțin de 1% din nivelul Pământului la nivelul mării. Acest lucru îl plasează aproape de presiunea în punct de triplu a lui H2O - presiunea minimă necesară pentru a exista apă lichidă. Între timp, suprafața se încălzește foarte repede atunci când este expusă la soare, ceea ce duce la schimbări masive de temperatură pe parcursul zilei.
După cum a explicat Schorghofer într-un recent comunicat de presă PSI:
„Marte are o mulțime de regiuni bogate în gheață și o mulțime de regiuni calde fără gheață, dar regiunile înghețate unde temperatura crește deasupra punctului de topire sunt un punct dulce aproape imposibil de găsit. Locul acela dulce este locul în care s-ar forma apa lichidă.
Schorghofer prevede aceste „puncte dulci” ca fiind localizate în latitudinile medii din jurul topografiei proeminente (de exemplu, bolovani și formațiuni de roci înalte). În timpul iernii, aceste regiuni ar arunca umbre continuu, creând medii de temperatură foarte rece în care s-ar putea acumula înghețul apei.
Când vine primăvara, aceleași pete ar deveni expuse la lumina directă a soarelui. Acest lucru ar face ca înghețurile de apă să fie încălzite să se apropie de punctul de topire a apei după una sau două zile marțiene (aka sol.). Conform calculelor detaliate ale modelului lui Schorghofer, temperatura se va schimba foarte repede, trecând de la -128 ° C (-200 ° F) dimineața la -10 ° C (14 ° F) până la prânz.
Oriunde s-au format aceste zăcăminte de apă pe un sol bogat în sare, punctul lor de topire ar fi deprimat până la punctul de topire la -10 ° C. Aceasta înseamnă că nu toate înghețurile s-ar sublima și ar deveni gazoase. O parte din aceasta s-ar transforma în saramuri care ar îndura până când toată gheața s-a topit sau s-a transformat în vapori. Acest model sezonier se va repeta în anul următor.
La fel ca ceea ce se întâmplă în regiunea polară sudică, înghețurile cu dioxid de carbon s-ar putea acumula și în timpul iernii în zonele umbrit din spatele topografiei proeminente. Prin urmare, topirea gerurilor de apă ar avea loc numai după ce gheața uscată s-ar fi vaporizat - punct pe care oamenii de știință îl numesc „data crocus”. Unul sau două soluri după trecerea acestei date, gheața cu apă lichidă va începe să se dezghețe pentru a crea apă - cunoscută sub numele de „topirea crocusului”.
Aceste descoperiri se bazează pe experimentele anterioare efectuate de NASA care au arătat cum mediul bogat în cloruri de pe Marte va fi cel mai probabil loc pentru a găsi apă. Cercetări similare au fost efectuate de numeroase echipe științifice care s-au pus sub semnul întrebării dacă caracteristicile sezoniere din regiunile ecuatoriale ale Marte - cunoscute sub denumirea de Recurring Slope Lineae (RSL) sau „dungi de pantă” - sunt rezultatul formării de saramuri.
Până în prezent, există dovezi contradictorii cu privire la motivele care cauzează aceste caracteristici și dacă acestea sunt rezultatul avalanșelor de nisip (mecanisme „uscate”) sau a apei lichide provenite din izvoarele de apă subterană, topirea gheții de suprafață sau formarea de saramuri (mecanisme „umede”) . După cum a explicat Schorghofer, cercetarea și modelarea sa reprezintă un indiciu suplimentar că școala de gândire „umedă” este corectă.
„Răspunsul la întrebarea dacă topirea crocus a gheții de apă de sezon are loc de fapt pe Marte a necesitat o mulțime de calcule cantitative detaliate - numerele contează cu adevărat. A fost nevoie de zeci de ani pentru a dezvolta modelele cantitative necesare. ”
Vara aceasta, NASA este Marte 2020 rover se va lansa din Cape Canaveral pentru a-și începe călătoria de o lună de șase luni spre Marte. Odată ajuns acolo, se va alătura Curiozitate și o serie de alte misiuni care caută în prezent dovezi ale trecutului apos al lui Marte. Cu orice noroc, vor fi găsite și unele dovezi directe că există apă lichidă astăzi! În afară de soluționarea unei dezbateri de zeci de ani, ar fi o veste bună pentru toți cei care speră să meargă acolo în viitor!
