Mars je danas zaleđeni svijet. Međutim, kroz historiju je iskusio periode toplijih temperatura, s tekućim rijekama i morima, topljenjem glečera i moguće obiljem života. Promjene u marsovskoj klimi mogu ponuditi tragove o evoluciji drugih planeta, zbog čega su se istraživanja intenzivirala kako bi se razumjela klima na Marsu i pronašli dokazi o mogućem postojanju okeana.
Međutim, danas Mars ima isušenu površinu u kojoj se količina vode u njegovoj atmosferi često kondenzira u mraz, posebno u blizini njegovog sjevernog pola. Na tom području formira višegodišnje ledene kape. Šta se dogodilo s Marsovom klimom?
Površina i atmosfera Marsa
Iako se može činiti iznenađujućim, iako CO2 zadržava toplinu, velika količina smrznutog CO2 nalazi se u južnom polarnom području Marsa. Površina ove planete ne pokazuje znakove vode, osim u nekim mraznim područjima ili u obliku dolina izdubljenih drevnim poplavama. Za više detalja o marsovskom tlu, možete pogledati ovaj članak.
Atmosfera Marsa je hladna, suha i rijetka. Ovaj tanki veo, sastavljen uglavnom od CO2, stvara površinski pritisak manji od 1% onog zabilježenog na nivou mora na Zemlji . Marsova orbita je 50% udaljenija od Sunca od orbite naše planete. Nadalje, njegova atmosfera je izuzetno rijetka, što doprinosi njenoj ledenoj klimi. Prosječne temperature su -60 stepeni Celzijusa, a na polovima dosežu i do -123 stepena Celzijusa. Ovi podaci su ključni za razumijevanje klimatskih promjena na Marsu.
Sasvim suprotno. Podnevno sunce može dovoljno zagrijati površinu da izazove povremeno otapanje , ali nizak atmosferski pritisak uzrokuje gotovo trenutno isparavanje vode.
Iako atmosfera sadrži malu količinu vode i ponekad se formiraju oblaci vodenog leda, marsovsku klimu karakteriziraju pješčane oluje ili mećave ugljičnog dioksida. Svake zime, mećava smrznutog ugljičnog dioksida pređe preko jednog od polova, a kako smrznuti ugljični dioksid isparava na suprotnoj polarnoj ledenoj kapu, nakuplja se nekoliko metara ovog suhog ledenog snijega. Ali čak ni na polu gdje je ljeto i sunce sija cijeli dan, temperature ne rastu dovoljno visoko da bi otopile ovu smrznutu vodu.
Prošlost Marsa
Većina Marsovih kratera je jako erodirana. Oko gotovo svakog mlađeg, većeg kratera vidljive su strukture slične muljevitim tokovima . Ovi blatnjavi nanosi vjerovatno su smrznuti ostaci drevnih kataklizmi - sudara asteroida ili kometa s površinom Marsa - koji su otopili područja smrznutog permafrosta i izrezali ogromne rupe duboko pod zemljom u zone koje sadrže tekuću vodu. Ovo naglašava važnost razumijevanja kako prošlost Marsa utiče na njegovu trenutnu klimu.
Pronađeni su dokazi da se u nekom trenutku led formirao na površini, stvarajući tipično glacijalne pejzaže. To uključuje stjenovite grebene formirane sedimentima koji su ostali na njihovim rubovima otapanjem glečera i vijugave vrpce pijeska i šljunka koje su ispod glečera taložile rijeke koje teku ispod ledenog pokrivača. Da biste saznali više o klimatskoj evoluciji Marsa, posjetite .
Moguće je da je ciklus vode na Marsu uključivao komponente povezane s vlažnim periodima. Gusta atmosfera bi najvjerovatnije sadržavala znatnu količinu vode isparene iz jezera i mora. Ova vodena para bi se kondenzovala i formirala oblake, a na kraju bi se taložila kao kiša. Padajuća voda bi stvorila oticanje, od čega bi se veliki dio probijao kroz površinu. U međuvremenu, snijeg bi se akumulirao, formirajući glečere, koji bi ispuštali svoju otopljenu vodu u glečerska jezera, što naglašava klimatske promjene kroz koje je planeta prošla.
Neke od slika Marsa otkrivaju postojanje ogromnih drenažnih kanala urezanih u površinu. Neke od ovih struktura su široke više od 200 kilometara i protežu se 2000 kilometara ili više. Geometrija ovih drenažnih kanala ukazuje na to da je voda mogla putovati preko površine brzinom do 270 kilometara na sat.
Izgubljeni okean?
U nekim područjima Marsa na velikim nadmorskim visinama postoje opsežni sistemi dolina koje su se drenirale u sedimentne depresije - niska područja koja su nekada bila poplavljena. Ali ova jezera nisu bila najveće akumulacije vode na planeti. Tokom ponovljenih poplava, drenažni kanali su tekli prema sjeveru, formirajući niz prolaznih jezera i mora. Kao što se može protumačiti na fotografijama, mnoge karakteristike uočene oko ovih starih udarnih bazena označavaju područja gdje su se glečeri ispuštali u ove duboke vodene površine. Ovo istraživanje bi moglo rasvijetliti teraformiranje Marsa.
Prema različitim proračunima, jedno od najvećih mora u sjevernim dijelovima Marsa moglo je istisnuti volumen ekvivalentan Meksičkom zaljevu i Sredozemnom moru zajedno. Čak je moguće da je na Marsu postojao okean. Dokaz za to zasniva se na činjenici da mnoge karakteristike sjevernih ravnica podsjećaju na obalnu eroziju. Ovaj hipotetički okean nazvan je Oceanus Borealis. Procjenjuje se da je bio oko četiri puta veći od našeg Arktičkog okeana, a predložen je model Marsovog ciklusa vode koji bi mogao objasniti njegovo formiranje.
Većina planetarnih naučnika sada prihvata da su se velike vodene površine periodično formirale u sjevernim ravnicama Marsa, ali mnogi odbacuju ideju da je ikada postojao pravi okean. Međutim, ova debata i dalje nudi put za istraživanje klimatskih promjena na Marsu.
Klimatske promjene
Na mladom Marsu, snažna erozija je možda izgladila površinu. Ali kasnije, kako je napredovao prema srednjim godinama, njegova površina je postala hladna, suha i prekrivena ožiljcima. Od tada je vjerovatno bilo samo nekoliko raštrkanih umjerenih perioda koji su podmladili njegovu površinu u određenim područjima. Ova evolucija je ključna za razumijevanje kako klimatske promjene utiču na Mars.
Međutim, mehanizam koji mijenja blagu i oštru klimu na Marsu ostaje uglavnom misterija. Trenutno su moguća samo rudimentarna objašnjenja o tome kako je došlo do ovih klimatskih promjena. Jedna hipoteza o klimatskim promjenama na Marsu zasniva se na nagibu njegove rotacijske ose od idealnog položaja, okomitog na orbitalnu ravan. Poput Zemlje, Mars je trenutno nagnut za oko 24 stepena . Ovaj nagib se redovno mijenja tokom vremena. Također se mijenja naglo. Otprilike svakih 10 miliona godina, nagib ose sporadično pokriva i do 60 stepeni. Nadalje, orijentacija nagibne ose i oblik Marsove orbite mijenjaju se tokom vremena, prateći ciklus.
Ovi nebeski mehanizmi, posebno tendencija rotacijske ose da se prekomjerno naginje, dovode do ekstremnih sezonskih temperatura. Čak i sa tankom atmosferom poput one koja trenutno prekriva planetu, ljetne temperature na srednjim i visokim geografskim širinama mogle su kontinuirano prelaziti nulu sedmicama tokom perioda visokog nagiba, a zime bi bile još oštrije nego što su danas. Utjecaji klimatskih promjena na Marsu su vrlo aktivno područje istraživanja.
