Jakie tajemnice kryje lód na Marsie?

Nowe badanie wykazało, że na północnym biegunie Czerwonej Planety znajduje się mniej pyłu, niż wcześniej sądzono. Dokładniejsze poznanie tego obszaru może pomóc odtworzyć historię klimatu i ustalić, czy lód na Marsie mógł zachować ślady świadczące o warunkach sprzyjających życiu.

Jak naukowcy badają lód na Marsie?

.Zdaniem astronomów, chociaż Mars mógł kiedyś przypominać Ziemię, obecnie wydaje się mało przyjaznym miejscem. Podobnie jak na naszej planecie, obecny tam lód może zawierać informacje o dawnym klimacie, które mogłyby pomóc ustalić, czy kiedykolwiek życie istniało na Czerwonej Planecie.

Poza obszarami polarnymi, gdzie lód bywa odsłonięty, jego większość jest ukryta pod powierzchniową warstwą pyłu. Materiał ten wpływa na klimat, ponieważ przykrywa lód, zmieniając ilość światła słonecznego odbijanego w przestrzeń kosmiczną. W ramach nowego badania naukowcy z University of Washington odkryli, że na północnym biegunie Marsa znajduje się mniej pyłu, niż wcześniej sądzono. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „npj Space Exploration”.

Choć obecność lodu wodnego w okolicach północnego bieguna Marsa jest znana, naukowcy od dawna nie są zgodni co do tego, jak dużo pyłu go przykrywa. Większa ilość tego materiału sprawia, że lód jest ciemniejszy, przez co nagrzewa się i szybciej przechodzi w stan gazowy.

Jak wskazują naukowcy, znaczna część wiedzy o tym, jak zmieniał się klimat Ziemi na przestrzeni tysiącleci, pochodzi z badania próbek lodu. Geolodzy wykonują głębokie odwierty w lodzie polarnym, aby wydobyć długie rdzenie zawierające zapis atmosfery. Podobnie jak słoje drzew, ślady te można datować na odległe okresy historii Ziemi. Badacze wskazują, że nie jest to łatwe zadanie nawet na naszej planecie, a na Marsie jest jeszcze trudniejsze.

W 2008 roku misja Mars Phoenix z powodzeniem pobrała próbki lodu w pobliżu północnego bieguna planety. W ramach nowego badania naukowcy wykorzystali pozyskane przez nią dane, łącząc je z obserwacjami satelitów krążących wokół Marsa.

Kilka lat temu astronomowie zauważyli rozbieżności w sposobie analizowania fizycznych właściwości lodu na Marsie. Najczęściej stosowana metoda została opracowana z myślą o badaniu gleby na Księżycu. Kiedy jednak sprawdzono jej dokładność na Ziemi, uzyskane wyniki wydawały się nieprawidłowe.

W ramach nowych analiz badacze obliczyli zawartość pyłu w marsjańskim lodzie, stosując inną metodę. Wykorzystali podejście opracowane przez Steve’a Warrena, emerytowanego profesora University of Washington, specjalizującego się w badaniu śniegu i lodu. Techniki te były z powodzeniem wykorzystywane do badania tego rodzaju materiałów na Ziemi przez dziesięciolecia.

Na północnym biegunie Czerwonej Planety jest mniej pyłu, niż sądzono

.Wyniki sugerują, że lód na północnym biegunie Marsa jest ułożony warstwowo. Poziomy bardziej zapylone znajdują się między płytami czystszego lodu. Zdaniem astronomów każdej zimy na powierzchni tworzy się warstwa szronu zawierająca pył, która znika latem, odsłaniając starszy, czystszy lód. Wcześniejsze szacunki wskazywały, że górna warstwa lodu polarnego zawiera nawet 25 proc. pyłu pod względem masy. Według nowego badania jego udział wynosi jednak około 3 proc.

Analiza zmian jasności powierzchni w czasie pozwoliła naukowcom ustalić, że zimą powstaje warstwa szronu zawierająca więcej pyłu. Latem znika ona, odsłaniając czystszy i starszy lód.

Czy lód na Marsie może pomóc poznać dawny klimat?

.Warstwy te mogą zawierać istotne informacje o klimacie Marsa sprzed tysięcy lat, ponieważ uważa się, że lód powstał wówczas w wyniku opadów śniegu. Na Czerwonej Planecie występują rozległe epoki lodowcowe, podczas których płytkie pokłady lodu utworzyły się na około jednej trzeciej powierzchni globu.

Na Ziemi przyciąganie grawitacyjne Księżyca stabilizuje planetę. Mars ma natomiast tylko dwa niewielkie naturalne satelity i podlega znacznym wahaniom, co prowadzi do występowania rozległych epok lodowcowych.

We wcześniejszym badaniu astronomowie zasugerowali, że warstwy pyłu i lodu mogły tworzyć na Marsie warunki sprzyjające życiu. Ciemne poziomy mogłyby zatrzymywać światło słoneczne i prowadzić do powstawania kieszeni roztopionej wody wewnątrz lodu. Przestrzenie te, wzbogacone w składniki odżywcze pochodzące z pyłu, mogłyby potencjalnie stanowić środowisko dla bakterii i prymitywnych form życia.

Podobne płytkie kieszenie roztopionej wody w zapylonym lodzie na Ziemi często obfitują latem w życie. Zimą woda zamarza, a mikroorganizmy przechodzą w stan uśpienia, który utrzymuje się do następnego lata. Poznawanie szczegółów dotyczących klimatu Marsa może przybliżyć naukowców do odkrycia, czy również tam mogło mieć to miejsce.

Emil Gołoś