Mars nie jest martwy, tylko uśpiony. Polacy mają dowód

Mars od miliardów lat stopniowo tracił swoje dawne oblicze. Kiedyś na jego powierzchni płynęła woda, a potężne wulkany wyrzucały ogromne ilości lawy. Dziś dominują tam pustynie, pył i temperatury znacznie poniżej zera. Nie oznacza to jednak, że wnętrze Czerwonej Planety całkowicie ostygło. Jak czytamy na łamach portalu Nauka w Polsce, międzynarodowy zespół badaczy pod kierownictwem Alexandra Trokhimovskiya przeanalizował dane z europejskiej sondy ExoMars Trace Gas Orbiter. W pracach uczestniczył prof. Daniel Mège z Centrum Badań Kosmicznych PAN i Uniwersytetu w Bernie, który pomógł zinterpretować nietypowe pomiary w kontekście geologii Marsa.

W opublikowanym 4 listopada badaniu naukowcy przedstawili dowody sugerujące, że pod powierzchnią planety nadal mogą zachodzić procesy magmowe. Najważniejszą wskazówką okazał się chlorowodór, czyli gaz o wzorze chemicznym HCl wykryty nad określonym obszarem Marsa. Na Ziemi chlorowodór może wydostawać się m.in. z gorących systemów wulkanicznych. Nie musi przy tym towarzyszyć mu widowiskowa erupcja. Gaz może powoli przenikać przez szczeliny w skałach, zdradzając obecność procesów zachodzących znacznie głębiej.

Chlorowodór odkryto w marsjańskiej atmosferze już kilka lat temu. Przez długi czas naukowcy próbowali wyjaśnić, skąd się bierze i dlaczego jego stężenie zmienia się wraz z porami roku. W większości przypadków występowanie tego gazu można wiązać z cyklem pyłu i wody oraz reakcjami chemicznymi zachodzącymi w atmosferze.

Zazwyczaj HCl osiąga największe stężenia w określonych warunkach sezonowych, a następnie niemal zanika. Tymczasem nad północnymi zboczami wulkanu Alba Mons pojawiał się w nietypowym okresie, podczas wczesnego lata na północnej półkuli. Co więcej, sygnał powracał w tym samym regionie.

Jego stężenie było niezwykle niewielkie, bo wynosiło około 2 części na miliard. Oznacza to, że na miliard cząsteczek marsjańskiej atmosfery przypadały zaledwie 2 cząsteczki chlorowodoru. Mimo to niezwykle czułe instrumenty sondy potrafiły wychwycić jego obecność.

Badacze dysponowali 8 lokalnymi wykryciami, które wyróżniały się zarówno miejscem, jak i porą występowania. To niewielka liczba obserwacji, ale ich podobieństwo skłoniło zespół do poszukiwania źródła innego niż zwykłe procesy atmosferyczne.

Najciekawsza część odkrycia zaczęła się wtedy, gdy naukowcy zestawili pomiary gazu ze zdjęciami powierzchni Marsa. Szczególną uwagę poświęcili wulkanowi Alba Mons, jednemu z największych obiektów wulkanicznych w całym Układzie Słonecznym. Jego historia sięga około 3,7 mld lat, kiedy na Marsie panowały warunki zupełnie inne niż dzisiaj. Choć obecnie nie obserwujemy tam wypływającej lawy, wulkan pozostawił po sobie ogromny system struktur geologicznych, w tym rozległe spękania i uskoki.

Zdjęcia wykonane przez kamerę CaSSIS na pokładzie ExoMars TGO ujawniły w badanym rejonie wąskie szczeliny, miejscami ciągnące się przez setki metrów. Niektóre mają mniej niż 1 m szerokości. W ich pobliżu zauważono także nietypowe, jaśniejsze fragmenty powierzchni.

Według naukowców mogą to być osady pozostawiane przez gazy przenikające z wnętrza planety. Podobne zjawiska występują na Ziemi wokół fumaroli, czyli miejsc, w których gazy wulkaniczne wydostają się przez niewielkie otwory i szczeliny. Samo występowanie spękań i przebarwień nie dowodzi jeszcze obecności magmy. W połączeniu z nietypowymi pomiarami chlorowodoru daje jednak znacznie mocniejszą podstawę do przypuszczeń, że coś nadal dzieje się pod powierzchnią Alba Mons.

Naukowcy zaproponowali szalenie interesujące wyjaśnienie sezonowości odkrytego zjawiska. W rejonie Alba Mons zimą temperatury mogą spadać nawet do -120 st. C. W takich warunkach lód może blokować szczeliny i utrudniać gazom przedostawanie się na powierzchnię.

Gdy nadchodzi cieplejsza pora roku, zamarznięta woda zaczyna sublimować, czyli przechodzi bezpośrednio ze stanu stałego w gazowy. Szczeliny mogą wówczas ponownie się otwierać, pozwalając chlorowodorowi wydostawać się do atmosfery. Możliwy jest jednak również inny scenariusz. Gaz może przenikać z wnętrza planety przez cały rok, ale zimą zostaje wychwytywany przez cząsteczki lodu. Dopiero zmiana warunków atmosferycznych ułatwia jego wykrycie przez instrumenty orbitera.

Są to jednak na razie hipotezy, które wymagają teraz dokładniejszego sprawdzenia. Badacze muszą oddzielić rzeczywiste zmiany ilości wydostającego się gazu od zmian warunków, w których można go obserwować. Właśnie dlatego zespół zamierza kontynuować badania. Prof. Mège zapowiedział m.in. eksperymenty laboratoryjne, w których naukowcy sprawdzą, jak chlorowodór pochodzący z magmy zachowuje się podczas przenikania przez bogate w lód podłoże.

Nowe odkrycie dobrze wpisuje się w rosnącą liczbę dowodów sugerujących, że geologiczna historia Marsa wcale się nie skończyła. Już wcześniej pisaliśmy o zaskakująco młodych osadach wulkanicznych na równinie Elysium Planitia, których wiek szacowano na zaledwie około 50 tys. lat.

Dodatkowych informacji dostarczył lądownik InSight. Jego sejsmometr zarejestrował liczne marsjańskie trzęsienia, pokazując, że wnętrze planety nadal podlega procesom geologicznym. Nie jest to bezpośredni dowód na obecność magmy pod Alba Mons, ale podważa obraz Marsa jako całkowicie nieruchomego świata. Niedawno opisywaliśmy również badania z udziałem polskiego geologa, który odkrył znacznie bardziej złożoną historię jednego z marsjańskich systemów wulkanicznych. Kolejne analizy pokazują, że wulkaniczna przeszłość planety może być znacznie bogatsza, niż zakładały wcześniejsze modele.

Przeczytaj także:

Nowe pomiary nie oznaczają jednak jeszcze, że Alba Mons może w każdej chwili wybuchnąć. Naukowcy nie zaobserwowali współczesnej erupcji ani wypływu świeżej lawy. Podejrzewają raczej, że pod powierzchnią może istnieć uśpiony system magmowy, z którego gazy bardzo powoli przedostają się przez skorupę.

*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI