Międzynarodowy zespół badaczy, kierowany przez Alexandra Trokhimovskiy’ego z Instytutu Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk, przeanalizował dane z europejskiej sondy TGO i znalazł wskazówki sugerujące, że Mars nie jest geologicznie martwy, tylko uśpiony. Źródłem gazu może być gorąca magma pod powierzchnią planety, a więc uśpiony wulkanizm.
WIDEO…
– Nasze wyniki sugerują, że Mars zachował wystarczająco dużo ciepła wewnętrznego, by do niedawna wspierać aktywność wulkaniczną, a możliwe, że robi to nadal – komentuje prof. Daniel Mège z Centrum Badań Kosmicznych PAN, współautor publikacji i naukowiec interdyscyplinarny misji ExoMars TGO. Wyniki opublikowano w prestiżowym „Science Advances”.
Chlorowodór w marsjańskiej atmosferze
Analizy danych pozyskanych przez orbiter Europejskiej Agencji Kosmicznej wskazują, że w atmosferze Marsa występują śladowe ilości chlorowodoru (HCl). Stężenie gazu wynosi około dwóch części na miliard objętościowo (ppbv). Oznacza to, że na miliard cząsteczek powietrza przypada zaledwie około dwóch cząsteczek HCl.
Co istotne poziom chlorowodoru zmienia się wraz z porami roku. Zazwyczaj rośnie zimą na półkuli północnej, a latem w dużej mierze zanika, co wynika głównie z krążenia pyłu i wody w marsjańskiej atmosferze. Badacze zauważyli jednak wyjątek: wczesnym latem, za każdym razem w tym samym miejscu, nad szczelinami na zboczach wulkanu Alba Mons, stężenie gazu nagle rośnie.
To właśnie w tym rejonie kamera CaSSIS sondy TGO zarejestrowała wąskie, geologicznie młode pęknięcia, niektóre długie na setki metrów. Kamera zarejestrowała również zmiany barwy powierzchni występujące w okolicy pęknięć.
Aby rozwikłać tę zagadkę autorzy artykułu przeanalizowali znane procesy chemiczne, które mogłyby wyjaśnić takie obserwacje. Za najbardziej prawdopodobne uznali ulatnianie się gazów magmowych ze szczelin.
Uśpione komory magmowe
Pytanie o pochodzenie HCl pojawiło się już w 2021 roku, gdy sonda TGO wykryła go po raz pierwszy. Na Ziemi gaz ten wydobywa się z wulkanicznych otworów wentylacyjnych, więc naukowcy zaczęli się zastanawiać, czy podobny mechanizm działa na Marsie.
Zdaniem uczonych gazy magmowe mogą wydostawać się przez szczeliny podobnie jak ma to miejsce w niektórych fumarolach na Ziemi. Zimą, gdy temperatura na Marsie spada nawet do –120°C, szczeliny są blokowane przez lód. Wczesnym latem, gdy lód sublimuje, nagromadzony chlorowodór zostaje uwolniony. Przebarwienia wokół szczelin mogą pochodzić z osadów pozostawionych przez uchodzące gazy, podobnie jak wokół fumaroli na Ziemi. Według zespołu wyciek jest powiązany z uśpioną komorą magmową, rodzajem wulkanicznego układu zasilającego znajdującego się pod powierzchnią Marsa.
Prof. Daniel Mège zwraca uwagę, że nie wyklucza to sezonowości samego procesu. – Gaz może wyciekać przez cały rok, ale HCl jest łatwo wychwytywany przez cząstki lodu, więc jego wykrywalność zależy od warunków w atmosferze. Ponadto wykrycia dotyczą stosunkowo wysokich szerokości geograficznych, gdzie sezonowe zamarzanie i rozmarzanie górnej warstwy wieloletniej zmarzliny może gazy uwięzić, a następnie uwolnić – mówi naukowiec.
Intuicja geologa i szukanie igły w stogu siana
– Gdy spojrzałem na rozkład przestrzenny miejsc wycieku, od razu stało się dla mnie oczywiste, że kryje się za tym wulkanizm, ale trzeba to było wykazać. Ogromna część pracy polegała na przeanalizowaniu wszystkich możliwych procesów chemicznych w atmosferze Marsa. Musieliśmy być rygorystyczni, krytyczni i kreatywni. Dane były skomplikowane, ale też doskonałą pożywką dla umysłu – opowiada prof. Mège i dodaje, że sonda TGO znalazła dymiący pistolet.
– To było jak szukanie igły w stogu siana. Zdumiewające, że sonda wychwyciła garstkę cząsteczek z być może nieciągłego źródła, poruszając się nieustannie po orbicie i monitorując całą atmosferę Marsa – podkreśla.
Mars ma największe wulkany w Układzie Słonecznym, ale nie wiadomo, czy wciąż są aktywne. Obrazy orbitalne i trzęsienia Marsa sugerują taką możliwość, lecz nigdy nie widziano nowych potoków lawy ani erupcji. Według prof. Mège’a to zrozumiałe: okresy spoczynku wulkanów trwają nawet dziesiątki tysięcy lat, więc szansa na sfotografowanie erupcji jest znikoma.
Mimo to wykrywanie gazów przenikających przez powierzchnię jest obiecujące. Gazy magmowe mogły w przeszłości pogrubiać atmosferę i ocieplać klimat, a lawa stykająca się z wodami gruntowymi tworzyć ciepłe, potencjalnie zdatne do życia nisze. Sam HCl nie świadczy jednak o życiu. Mimo to prof. Mège uważa, że szczeliny Alba Mons warto zbadać pod kątem życia, ponieważ układy hydrotermalne dają energię i schronienie mikroorganizmom, choć nie muszą być zamieszkane.
— To może być największy sukces sondy TGO – ocenia Colin Wilson z ESA.
Źródło: ESA
