Mars'ın yüzeyi ve atmosferi üzerine yapılan çalışmalar bazı eski sırların kilidini açtı. Çabaları sayesinde Merak rover ve diğer görevler, bilim adamları artık bir zamanlar Mars'a su aktığının ve gezegenin daha yoğun bir atmosfere sahip olduğunun farkındalar. Ayrıca, mekaniğin tükenmesine neden olan mekaniğin, bugün orada gördüğümüz soğuk, kurumuş ortama dönüştüğünü de belirleyebildiler.
Bununla birlikte, aynı zamanda oldukça ilginç bir paradoksa yol açtı. Esasen, Mars'ın Güneş'in bugünkü kadar üçte biri kadar sıcak olduğu bir zamanda yüzeyinde ılık, akan suyun olduğuna inanılmaktadır. Bu, Mars atmosferinin yüzeyini yeterince sıcak tutmak için bol karbondioksite sahip olmasını gerektirecektir. Ancak Curiosity gezgininin en son bulgularına dayanarak, durum böyle görünmüyor.
Bu bulgular, Gale Krateri'ndeki matkap örneklerinin mineral içeriğini incelemek için kullanılan Merak Kimyası ve Mineraloji X-ışını Kırınımı (CheMin) aracı tarafından alınan verilerin analizinin bir parçasıydı. Bu analizin sonuçları yakın zamanda Ulusal Bilim Akademisi BildirileriAraştırma ekibi, eski göl yatağından alınan hiçbir örnekte karbonat izinin bulunmadığını belirtti.
Bunu kırmak için, Merak (ve diğer birkaç gezici, iniş ve yörünge) bilim insanlarının yaklaşık 3,5 milyar yıl önce Mars yüzeyinin gölleri ve akan nehirleri olduğu sonucuna varmasına neden oldu. Ayrıca alınan birçok numune sayesinde Merak 2011'de Gale Krateri'ne indiğinden beri, bu jeolojik özelliğin bir zamanlar tortul çökeltilerle yavaş yavaş doldurulan bir göl yatağı olduğu.
Bununla birlikte, Mars'ın sıvı suyun var olması için yeterince sıcak olması için atmosferinin belirli bir miktarda karbondioksit içermesi gerekecekti ve bu da Güneş'in azalan sıcaklığını telafi etmek için yeterli bir Sera Etkisi sağlayacaktır. Gale Krateri'ndeki kaya örnekleri milyarlarca yıl önce hangi koşullara benziyorsa jeolojik bir kayıt olduğundan, bu durumda kesinlikle bol miktarda karbonat mineralleri içereceklerdi.
Karbonatlar, karbon dioksitin suda pozitif yüklü iyonlarla (magnezyum ve demir gibi) birleşmesinden kaynaklanan minerallerdir. Bu iyonların Mars kaya örneklerinde iyi tedarik edildiği tespit edildiğinden ve sonraki analizler, koşulların karbonatların çözüneceği noktaya kadar asidik hale gelmediğini gösterdiğinden, ortaya çıkmamalarının belirgin bir nedeni yoktur. .
Ekibi ile birlikte, CheMin Merak enstrümanı için baş araştırmacı olan Thomas Bristow, minimum atmosferik karbondioksit miktarının ne olması gerektiğini ve bugün Mars kayalarında bulunan karbonat seviyelerinin nasıl gösterileceğini hesapladı. Daha sonra bu minerallerin herhangi bir belirtisi olup olmadığını görmek için CheMin enstrümanı verilerinin yıllar boyunca değerlerini sıraladılar.
Ancak yakın tarihli bir NASA basın açıklamasında açıkladığı gibi, bulgular ölçülmedi:
“Rover'ın incelediği tortul kayada karbonat minerallerinin bulunmaması özellikle dikkatimizi çekti. Atmosferde, kayadaki mineral kanıtlarının bize söylediklerinden yüz kat daha fazla karbondioksit olsa bile sıvı su elde etmek gerçekten zor olurdu. ”
Sonunda Bristow ve ekibi analiz ettikleri kaya örneklerinde eser miktarda karbonat bile bulamadılar. Gale Krateri'nde bir gölün var olduğu atmosferde sadece onlarca milibar karbondioksit mevcut olsa bile, Merak'ın CheMin'i tespit etmek için yeterli karbonat üretecekti. Bu son bulgu, Mars araştırmacılarını yıllardır rahatsız eden bir paradoksa katkıda bulunuyor.
Temel olarak, araştırmacılar Mars'ın geçmişi hakkında yüzey özelliklerinin belirttiği ile kimyasal ve jeolojik kanıtların söyleyecekleri arasında ciddi bir tutarsızlık olduğunu belirtmişlerdir. Gezegenin geçmişte daha yoğun bir atmosfere sahip olduğuna dair çok sayıda kanıt değil, aynı zamanda yirmi yıldan fazla yörünge görüntülemesi (ve yıllarca yüzey verisi) Mars'ın bir zamanlar yüzey suyu ve aktif bir hidrolojik döngüye sahip olduğuna dair geniş jeomorfolojik kanıtlar verdi.
Bununla birlikte, bilim adamları hala Mars ikliminin durumun böyle olması için gerekli koşulları nasıl koruyabileceğini gösteren modeller üretmek için mücadele ediyorlar. Şimdiye kadar tek başarılı model, atmosferin önemli miktarda CO2 ve hidrojen içerdiği modeldi. Ne yazık ki, bu atmosferin nasıl yaratılabileceği ve sürdürülebileceğine dair bir açıklama zor olmaya devam ediyor.
Ayrıca, milyarlarca yıl önce var olan böyle bir atmosferin jeolojik ve kimyasal kanıtları da yetersiz kalmıştır. Geçmişte, yörüngeler tarafından yapılan anketler Mars yüzeyinde karbonat minerallerine dair kanıt bulamadı. Merak gibi yüzey görevlerinin, suyun bulunduğu bilinen toprak ve matkap örnekleri alarak bunu çözebileceği umuluyordu.
Ancak Bristow'un açıkladığı gibi, ekibinin çalışması bu konudaki kapıyı etkili bir şekilde kapattı:
“Yörüngeden neden çok fazla karbonat görülmediği bir sırdı. Karbonatların hala orada olabileceğini söyleyerek problemden çıkabilirsiniz, ancak tozla kaplı veya gömülü oldukları veya doğru yere bakmadığımız için onları yörüngeden göremeyiz. Merak sonuçları paradoksu bir odak haline getirir. Su altında biriken tortulardan oluştuğunu bildiğimiz bir kayada yeryüzündeki karbonatları ilk kez kontrol ettik. ”
Bu paradoks için birkaç olası açıklama vardır. Bir yandan, bazı bilim adamları Gale Krater Gölü'nün açık bir su kütlesi olmayabilir ve belki de buzla kaplı olduğunu, bu da çökeltilerin içeri girmesine izin verecek kadar ince olduğunu iddia ettiler. Bu açıklamadaki sorun şu: eğer bu doğru olsaydı, yumuşak tortul lakebed kayada derin çatlaklar içerecek olan fark edilebilir göstergeler olacaktı.
Ancak bu endikasyonlar bulunamadığından, bilim insanlarına uymayan iki kanıt dizisi kalmıştır. Merak Proje Bilimcisi Ashwin Vasavada'nın dediği gibi:
“Meraklar, eski göllerde biriken akışlar, deltalar ve yüzlerce dikey ayak çamurundan geçiyor, bulduğumuz kayaları oluşturmak için su ve tortu sağlayan güçlü bir hidrolojik sistem gerektiriyor. Hidrojen gibi diğer gazlarla karıştırılmış karbondioksit, böyle bir sistem için gereken ısınma etkisi için önde gelen aday olmuştur. Bu şaşırtıcı sonuç koşuyu ortadan kaldırıyor gibi görünüyor. ”
Neyse ki, bilimdeki tutarsızlıklar, yeni ve daha iyi teorilerin geliştirilmesine izin veren şeydir. Ve Mars yüzeyinin keşfi devam ettikçe - ExoMars ve Mars 2020 Önümüzdeki yıllarda görevler - ek kanıtların ortaya çıkmasını bekleyebiliriz. Umarım, bu paradoks için bir çözüme doğru yolu göstermeye yardımcı olur ve teorilerimizi daha da karmaşıklaştırmaz!
