A Mars felszínének és légkörének vizsgálata felfedte néhány ősi titkot. Köszönet a Kíváncsiság rover és más küldetések során a tudósok most már tudják, hogy a víz egyszer folyott a Marson, és hogy a bolygó sűrűbb légköre volt. Arra is képesek voltak levonni, hogy a mechanika miként vezette ennek a légkörnek a kimerültségét, ami azt a hideg, kiszáradt környezetet alakította ki, amelyet ma ma látunk.
Ugyanakkor meglehetősen érdekes paradoxonhoz vezetett. Lényegében úgy gondolják, hogy a Mars felületén meleg, folyó víz volt, abban az időben, amikor a Nap harmada olyan meleg volt, mint manapság. Ez megköveteli, hogy a marsi légkör elegendő széndioxiddal rendelkezzen ahhoz, hogy felülete elég meleg maradjon. De a Curiosity rover legfrissebb megállapításai alapján úgy tűnik, hogy nem ez a helyzet.
Ezek az eredmények a Curiosity's Chemistry and Mineralogy X-ray Diffraction (CheMin) eszköz elemzésének részét képezték, amelyet a fúróminták ásványi anyagtartalmának tanulmányozására használtak a Gale-kráterben. Ezen elemzés eredményeit nemrégiben tettek közzé A Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratai, ahol a kutatócsoport jelezte, hogy az ősi tómederből vett mintákban nem találtak nyomot karbonátokra.
A bontáshoz a Kíváncsiság (és más rovarok, leszállók és keringők nagy része) a tudósok arra a következtetésre késztették, hogy körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt a Mars felszínén tavak és folyók voltak. Ezenkívül meghatározták, a sok mintavételnek köszönhetően Kíváncsiság mivel ez a gale-kráterbe került 2011-ben, ez a földtani jellemző egykor egy tómeder volt, amely fokozatosan megtöltődött üledékes lerakódásokkal.
Ahhoz azonban, hogy a Mars elég meleg legyen ahhoz, hogy folyékony víz létezzen, a légkörének bizonyos mennyiségű szén-dioxidot kellett volna tartalmaznia - biztosítva elegendő üvegházhatást, hogy ellensúlyozza a Nap csökkentett melegét. Mivel a kőzetminták a Gale-kráterben geológiai nyilvántartásként szolgálnak, milyen körülmények között voltak milliárd évvel ezelőtt, akkor ezek bizonyosan rengeteg karbonátos ásványt tartalmaznának, ha ilyen lenne.
A karbonátok ásványi anyagok, amelyek a szén-dioxid pozitív töltésű ionokkal (például magnézium és vas) való kombinációjából származnak a vízben. Mivel ezeknek az ionoknak jó a kínálata a marsi kőzet mintáiban, és az ezt követő elemzés kimutatta, hogy a körülmények soha nem váltak savassá olyan mértékben, hogy a karbonátok feloldódnának, nincs nyilvánvaló ok, miért nem jelennének meg .
Thomas Bristow - a CheMin Curiosity műszer fő kutatója - csapatával együtt kiszámította, hogy mekkora minimális légköri szén-dioxid-mennyiségnek kellene lennie, és hogy ezt mutatják-e a marsi kőzetekben található karbonát-szintek. Ezután a CheMin eszköz adatainak évenkénti válogatását végezték, hogy lássa, vannak-e jelek ezekre az ásványokra.
De amint azt a NASA egy nemrégiben kiadott sajtóközleménye elmagyarázta, az eredmények egyszerűen nem voltak mérhetők:
„Különösen megdöbbent bennünket, hogy a rover megvizsgálta az üledékes kőzetekben a karbonátos ásványokat. Nagyon nehéz lenne folyékony vizet beszerezni, még akkor is, ha százszor több szén-dioxid lenne a légkörben, mint amit a kőzet ásványi bizonyítéka mond.
Végül Bristow és csapata nem talált még nyomnyi mennyiségű karbonátokat sem az elemzett kőzetmintákban. Még ha csak néhány tíz milliárd szén-dioxid is jelen lenne a légkörben, amikor egy tó létezett a Gale-kráterben, akkor elegendő karbonátot előállított volna a Curiosity CheMinjének a kimutatására. Ez a legújabb lelet hozzáad egy paradoxont, amely évek óta sújtja a Mars kutatóit.
Alapvetően a kutatók megfigyelték, hogy súlyos eltérés mutatkozik a felszíni jellemzők jelzése miatt a Mars múltjáról, és a kémiai és geológiai bizonyítékok között. Nemcsak rengeteg bizonyíték van arra, hogy a bolygó atmoszférája a múltban sűrűbb volt, több mint négy évtizedes orbitális képalkotás (és évekig tartó felületi adatok) bőséges geomorfológiai bizonyítékokat szolgáltatott arról, hogy a Marsnak egyszer volt felszíni víz és aktív hidrológiai ciklusa.
A tudósok azonban továbbra is küzdenek olyan modellek előállítása érdekében, amelyek megmutatják, hogy a marsi éghajlat meg tudta-e tartani az ehhez szükséges feltételeket. Az eddig egyetlen sikeres modell volt, amelyben a légkör jelentős mennyiségű CO2-t és hidrogént tartalmazott. Sajnos ennek a légkörnek a megteremtésének és fenntartásának magyarázata továbbra sem rejlik.
Ezenkívül a milliárd évvel ezelõtt létezõ légkör geológiai és kémiai bizonyítékai szintén hiányosak. A múltban a keringtetők által végzett felmérések nem találtak bizonyítékot a Mars felszínén lévő karbonátos ásványokról. Reméljük, hogy a felszíni missziók, mint például a Curiosity, képesek lesznek ezt megoldani talaj- és fúróminták elvégzésével, ahol a vízről ismert volt.
De amint Bristow elmagyarázta, csapata tanulmánya ténylegesen bezárta az ajtót:
Rejtély volt, miért nem látott sok karbonátot a pályáról. Kihúzhatnánk a kérdést, ha azt állítanánk, hogy a karbonátok még mindig ott vannak, de mi csak nem láthatjuk őket a pályáról, mert azokat por borítja vagy eltemetik, vagy nem a megfelelő helyen nézünk ki. A Curiosity eredmények a hangsúlyt a paradoxonra helyezik. Ez az első alkalom, amikor a talajban lévő karbonátokat ellenőrizzük egy olyan kőzetben, amelyet ismerünk, a víz alatt lerakódott üledékekből. "
Számos lehetséges magyarázat van erre a paradoxonra. Egyrészről néhány tudós azt állította, hogy a Gale-kráter-tó valószínűleg nem volt nyílt víztest, és valószínűleg jég borította, amely éppen annyira vékony volt, hogy az üledékek továbbra is bejuthassanak. hogy ha ez igaz, akkor észrevehető jelzések maradnak hátra - amelyek magukban foglalják a mély repedéseket a puha üledékes tómeder kőzetében.
Mivel azonban ezeket a jelzéseket nem találták meg, a tudósoknak két olyan bizonyíték van hátra, amelyek nem egyeznek meg. Ahogy Ashwin Vasavada, a Curiosity projekttudósa elmondta:
„A kíváncsiság az ókori tavakban lerakódott vízfolyásokon, deltakon és több száz függőleges iszap áthaladása révén fel kell hívni a vizet és az üledéket ellátó erőteljes hidrológiai rendszer létrehozására az általunk talált sziklákat. A szén-dioxid, keverve más gázokkal, például hidrogénnel, volt a vezető jelölt az ilyen rendszerhez szükséges melegítő hatás szempontjából. Ez a meglepő eredmény úgy tűnik, hogy kiszűri a futásból. ”
Szerencsére a tudomány inkontrulenciái teszik lehetővé új és jobb elméletek kidolgozását. És amint a marsi felület feltárása folytatódik - ami előnye lesz a ExoMars és a Mars 2020 küldetések az elkövetkező években - további bizonyítékokra számíthatunk. Remélhetőleg elősegíti a paradoxon megoldásának irányát, és nem tovább bonyolítja elméleteinket!
