A kutatók szerint a most kietlen és puszta Mars egykor vastagabb légkörű, melegebb, valamint folyókkal, tavakkal és sekély tengerekkel tarkított bolygó volt, ahol akár mikrobiális élet is létezhetett. A bolygó magjának kihűlésével a Mars mágneses tere is megszűnt, így védtelen maradt a napszéllel szemben, amely lefejtette a bolygóról a légkört, amiből mára csak töredéke maradt. Manapság 100 grammnyi atmoszférát veszít naponta a Föld szomszédja.
A NASA MAVEN űrszonda (Mars Atmosphere and Volatile Evolution Marsi légkör- és illóanyag-fejlődést elemző szonda) kutatócsoportjának csütörtöki sajtótájékoztatója szerint a Mars 3,7 billió évvel ezelőtt elvesztette a bolygót melegen tartó és folyékony halmazállapotú vizet lehetővé tevő főként szén-dioxidból álló légkörének legnagyobb részét. A ma jéghideg és vörös porral borított bolygón akkor vesztek el az általunk ismert élet fenntartásához szükséges feltételei, amikor a Földön az első mikrobák megjelentek.
– Az egész folyamat nagyjából 4,2 és 3,7 billió évvel ezelőtt történhetett – mondta dr. Bruce Jakosky, a MAVEN misszió vezető kutatója.
A Coloradói Egyetem professzora szerint már nem olyan merész az elképzelés, amely szerint létezhetett mikrobiális élet vörös szomszédunkon is, akár földi mikorobális élet kialakulásával egyidőben is. A kutató szerint nem állítható biztosan, hogy valaha is volt élet a Marson, de az új kutatási eredmények alapján erősen feltételezhető.
A tudósokat régóta érdekli, pontosan mi vezetett a marsi atmoszféra elvesztéséhez, ami mára a Föld légkörének tengerszinten mért egy százalékát teszi ki. A 671 millió dolláros MAVEN misszió erre a kérdésre próbál válasszal szolgálni. A MAVEN űrszonda 2014 novembere óta figyeli, méri a Mars felső légkörének változásait, többek között azt is, hogy az atmoszféra milyen ütemben szivárog a világűrbe. Az eredmények nagyban hozzájárulnak ahhoz, hogy megértsék a Mars éghajlatának változásait és az élet fenntartásának potenciális lehetőségeit.
A MÁGNESES TERÉVEL EGYÜTT VESZÍTETTE EL A LÉGÖRÉT IS
A Science folyóiratban november 5-én megjelent kutatások szerint a Mars légkörének elvesztéséhez a régmúltban nagy mértékben hozzájárultak a napkitörések. Jakosky és kollégái jelentései szerint a Nap 2015 márciusában történt interplanetáris koronakidobódása (CME - Coronal Mass Ejection - a Nap plazmájának hatalmas kitörése) ideiglenesen meghúszszorozta a jelenlegi, 100 grammnyi atmoszféravesztést.
– Az ehhez hasonló napkitörések hozzávetőlegesen 4 millió évvel ezelőtt sokkal erősebbek és gyakoribbak voltak, valamint az UV- sugárzás szintje is magasabb volt, vagyis a napszél, amely töltött részecskék plazmaáramából és mágneses térből áll, sokkal erősebb volt – számolt be Jakosky. Koronakidobódás esetén a napkorona egy darabja kilökődik a bolygóközi térbe, ilyenkor a napszél sebessége az 1000 km/s sebességet is elérheti, és a korábban kilökött nagyobb mennyiségű, nagyobb energiájú elektromosan töltött részecskék kölcsönhatásba léphetnek vele.
Az így keletkező plazmafelhő mágnesessége módosíthatja a bolygók mágneses mezejét. A tudós beszámolója szerint MAVEN a bolygó mágnesességét monitorozva márciusban megfigyelte, hogy egy koronakidobódás módosította a Mars mágneses terét és indaszerű mágneses kilökődéseket (fluxusokat) eredményezett, amelyek akár 5000 kilométer távolságra is kiérhettek a világűrbe. Ezzel egy időben a szonda azon eszközei, amelyek a légkör ionizációját vizsgálták a légkörből kilökődő ionfoszlányokat fedeztek fel, amelyek az említett fluxusok mentén jelentek meg. Az indák sebessége sokkal gyorsabb volt, mint amit általában mérni szoktak – nagyjából tízszer olyan sebesen képződtek és lökődtek ki, mint ahogyan az normális volna. Az ionok összetételének elemzésénél kiderült, hogy nagyrészt az oxigén és a szén-dioxid kétszeresen pozitív ionjai alkották ezeket a tüskéket, ami egyáltalán nem meglepő, csakhogy az oxigén kétszeresen pozitív ionjait magasabban észlelték az atmoszférában, mint ahol lenniük kellett volna. Mivel az ehhez hasonló interplanetáris koronakidobódások a Mars létezésének korai szakaszában sokkal gyakoribbak lehettek, mint jelenleg, a NASA kutatói arra a következtetésre jutottak, hogy az imént említett ionok ezek hatására szöktek ki nagyobb mennyiségben a világűrbe és lassan eltüntették a marsi légkör legnagyobb részét.
– Ezek a tények arról árulkodnak, hogy a Mars rögtön azután veszíthette el légkörét, amikor a mágneses terét is, amely megvédte a napszéllel szemben. Ez az atmoszféravesztés kozmikus szinten mérve nagyon gyors lefolyású lehetett, a mágneses tér elvesztésétől párszáz millió éven belül következhetett be. Ma már ez a folyamat lelassult, nagyjából egy hamburgernyi, vagyis 100 gramm gáz szökik a világűrbe másodpercenként – mondta tréfásan Jakosky.
NEM LEHETSÉGES A TERRAFORMÁLÁS
A sajtótájékoztatón elhangzott a terraformálás lehetőségének kérdése is, hiszen az emberiség régóta álmodozik a vörös bolygó kolonizálásáról. A terraformálás a tudósok szerint erősen kizárható, hiszen a légkörben nem maradnának meg a szükséges gázok, főleg a szén-dioxid, mely nélkülözhetetlen a bolygó felmelegítéséhez.
– A Föld és a Mars között van egy számottevő különbség, mégpedig az, hogy a Földnek van egy erős mágneses mezeje, amelyet a földmag külső részének mozgásai generálnak – mondták a tudósok.
A NASA kutatói szerint a Marsnak is hasonló magja lehetett a kezdeti időkben, amely valószínűleg „befagyott” és abbahagyta a mágneses mező gerjesztését. Ez a folyamatos mozgás a Föld esetében sokkal távolabb tartja a napszeleket, a Marsot azonban nem védi semmiféle hasonló mechanizmus. Ez persze nem azt jelenti, hogy a Föld egyáltalán nem veszít gázokat, molekulákat, ionokat a világűr felé, egyszerűen sokkal kisebb mértékben, és egyébként is alapvetően vastagabb légkörrel indultunk, mint amekkora a Marsnak valaha lehetett.
– A kitörések közvetlenül az atmoszféra felső részét érik, ennek hatására szabadult ki a nagy mennyiségű gáz korábban, amely a légkör kritikus elvékonyodásához vezetett – magyarázta Jakosky.
Jelenleg a Mars légköre nagyon ritka (a felszíni légnyomás 0,75%-a a földinek), olyan, a földihez hasonló védő mágneses mezeje nincs, ami megszűrhetné a Naptól és az űrből érkező sugárzásokat. Az egyébként is elhanyagolható atmoszféra 95%-a szén-dioxid, 3%-a nitrogén, szabad oxigén csak olyan elenyésző mennyiségben található a rendkívül ritka légkörben, hogy az általunk ma ismert élő szervezetek számára alkalmatlan a túléléshez. A felszíni hőmérséklet szélsőséges: pályájának Naptól legtávolabbi pontján a déli féltekén akár -125 Celsius-fokra is lehűl a hőmérséklet, a marsi meleg maximális hőfoka pedig 20-25 Celsius-fok körül mozog, igaz, ez a hőmérsékleti „kilengés” nem tekinthető túl gyakori jelenségnek.
– Nagyon fontos megértenünk, mi történt a marsi atmoszférával, hiszen választ adhat arra, hogyan lesz egy olyan bolygóból, ahol feltételezhetően mikrobák is éltek, egy kietlen sivatag – mondta a vezető tudós.
EGÉSZ BOLYGÓT BEVILÁGÍTÓ SARKI FÉNY
A kutatók tanulmányukban leírták a márciusban felfedezett, kiterjedt sarki fények jelenségét is. A fények akár hatvan kilométere is megközelítik a Mars felszínét - ilyen közelséget még egy bolygónál sem figyeltek meg a szakértők.
A marsi sarki fény ugyanabba a kategóriába tartozik, mint a Földön észlelt északi fény, amely nem más mint a légkörbe bejutó töltött részecskék által keltett fényjelenség.
A MAVEN emellett egy újfajta éjszaki fényt is felfedezett, amely még a kutatókat is meglepte, ugyanis olyan területen jelent meg, ahol egyáltalán nincs mágnesesség. Ez egy nagyon ritka aurora, amelyet a Napból érkező, töltöttséggel rendelkező részecskék okoznak, és valószínűleg az egész marsi eget bevilágíthatják.
A MAVEN ezen kívül egy váratlan globális porfelhőt is felfedezett a Mars körül 150-1000 kilométeres magasságban. A kutatók feltételezése szerint ezek a porrészecskék nem a Mars által befogott holdakról származnak, hanem bolygóközi eredetűek.
