Ένα από τα μεγάλα μυστήρια της σύγχρονης διαστημικής επιστήμης επανήλθε μετά την προσεδάφιση του Perseverance της NASA στον Άρη: Σήμερα ο πλανήτης είναι μια τεράστια έρημος, αλλά το rover βρίσκεται ακριβώς δίπλα σε ένα αρχαίο δέλτα ποταμού. Η φαινομενική αντίφαση προβληματίζει τους επιστήμονες εδώ και δεκαετίες, επειδή ο Άρης είχε σίγουρα ρέοντα ποτάμια, αν και λάμβανε λιγότερο από το ένα τρίτο της ηλιοφάνειας που λαμβάνει σήμερα στη Γη.
Από τις πολλές εξηγήσεις που είχαν υποβάλει οι επιστήμονες στο παρελθόν, καμία δεν είχε γίνει αποδεκτή. Για παράδειγμα, ορισμένοι ισχυρίστηκαν ότι μια σύγκρουση από έναν τεράστιο αστεροειδή θα μπορούσε να απελευθερώσει αρκετή κινητική ενέργεια για να ζεσταθεί ο πλανήτης. Αλλά υπολογισμοί έδειξαν ότι αυτό το φαινόμενο θα διαρκούσε μόνο για ένα ή δύο χρόνια - και τα ίχνη των αρχαίων ποταμών και λιμνών δείχνουν ότι η θέρμανση κράτησε για εκατοντάδες χρόνια.
Μια νέα μελέτη με επικεφαλής τον πλανητικό επιστήμονα Kite του Πανεπιστημίου του Σικάγο, βοηθό καθηγητή γεωφυσικών επιστημών και ειδικό σε κλίματα άλλων κόσμων, χρησιμοποιεί ένα μοντέλο υπολογιστή για να δώσει μια πολλά υποσχόμενη εξήγηση: ο Άρης θα μπορούσε να είχε ένα λεπτό στρώμα παγωμένων, μεγάλου υψομέτρου νεφών που προκάλεσαν ένα φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Ακόμη και μια μικρή ποσότητα σύννεφων στην ατμόσφαιρα μπορεί να αυξήσει σημαντικά τη θερμοκρασία ενός πλανήτη, ένα φαινόμενο θερμοκηπίου παρόμοιο με του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Η ιδέα είχε προταθεί για πρώτη φορά το 2013, αλλά σε μεγάλο βαθμό παραμελήθηκε επειδή θα λειτουργούσε μόνο εάν τα σύννεφα είχαν αρκετά παράξενες ιδιότητες. Για παράδειγμα, τα μοντέλα έδειχναν ότι το νερό θα έπρεπε να παραμείνει για μεγάλο χρονικό διάστημα στην ατμόσφαιρα - πολύ περισσότερο από ότι συνήθως στη Γη - έτσι ολόκληρη η προοπτική φαινόταν απίθανη.
Χρησιμοποιώντας ένα τρισδιάστατο μοντέλο ολόκληρης της ατμόσφαιρας του πλανήτη, ο Kite και η ομάδα του επανεξέτασαν την υπόθεση. Το κομμάτι που έλειπε, ήταν η ποσότητα πάγου στο έδαφος. Εάν υπήρχε πάγος που κάλυπτε μεγάλα τμήματα του Άρη, αυτό θα δημιουργούσε επιφανειακή υγρασία που ευνοεί τα σύννεφα χαμηλού υψομέτρου, τα οποία δεν πιστεύεται ότι θερμαίνουν πολύ τους πλανήτες (ή μπορούν ακόμη και να τους παγώσουν, επειδή τα σύννεφα αντανακλούν το φως του ήλιου μακριά από τον πλανήτη). Αλλά αν υπήρχουν μόνο τμήματα πάγου, όπως στους πόλους και στις κορυφές των βουνών, ο αέρας στο έδαφος γίνεται πολύ πιο ξηρός. Αυτές οι συνθήκες ευνοούν ένα υψηλό στρώμα νεφών - σύννεφα που τείνουν να θερμαίνουν τους πλανήτες πιο εύκολα.
Τα αποτελέσματα του μοντέλου έδειξαν ότι οι επιστήμονες ίσως χρειαστεί να απορρίψουν κάποιες υποθέσεις που βασίζονται στον δικό μας πλανήτη. «Στο μοντέλο, αυτά τα σύννεφα συμπεριφέρονται με τρόπο διαφορετικό από ότι στη Γη», δήλωσε ο Kite. «Η κατασκευή μοντέλων με παραδοχές που βασίζονται στη Γη δεν θα λειτουργήσει, γιατί οι συνθήκες του Αρη δεν μοιάζουν καθόλου με τον κύκλο νερού της Γης, ο οποίος μετακινεί γρήγορα το νερό μεταξύ της ατμόσφαιρας και της επιφάνειας». Εδώ στη Γη, όπου το νερό καλύπτει σχεδόν τα τρία τέταρτα της επιφάνειας, κινείται γρήγορα και άνισα μεταξύ του ωκεανού, της ατμόσφαιρας και του εδάφους - κινείται με κυκλώνες και βροχοπτώσεις που σημαίνει ότι ορισμένα μέρη είναι κυρίως ξηρά (π.χ. η Σαχάρα) και άλλα είναι υγρά (π.χ. ο Αμαζόνιος ). Αντίθετα, ακόμη και στην πιο υγρή του περίοδο, ο Άρης είχε πολύ λιγότερο νερό και άρα πάγο στην επιφάνειά του. Όταν οι υδρατμοί καταλήγουν κυρίως στην ατμόσφαιρα, το μοντέλο του Kite, δείχνει να δουλεύει. «Το μοντέλο μας υποδηλώνει ότι μόλις το νερό μετακινήθηκε στην πρώιμη Αρειανή ατμόσφαιρα, έμεινε εκεί για πολύ καιρό – περισσότερο από ένα χρόνο - και αυτό δημιούργησε τις προϋποθέσεις για μακροχρόνια σύννεφα μεγάλου υψομέτρου».
Το Rover Perseverance της NASA θα πρέπει να μπορεί να ελέγξει αυτήν την ιδέα, όπως με την ανάλυση βότσαλων για την εκτίμηση της ατμοσφαιρικής πίεσης στον Άρη κατά το παρελθόν. Η κατανόηση της πλήρους ιστορίας, για το πώς ο Άρης κέρδισε και έχασε τη ζεστασιά και την ατμόσφαιρά του μπορεί να βοηθήσει στην αναζήτηση για άλλους κατοικήσιμους κόσμους. Ο Άρης είναι σημαντικός επειδή είναι ο μόνος πλανήτης που γνωρίζουμε ότι είχε την ικανότητα να υποστηρίξει τη ζωή - και στη συνέχεια την έχασε. Θέλουμε να κατανοήσουμε όλους τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να καταρρεύσει η μακροπρόθεσμη κλιματική σταθερότητα ενός πλανήτη - και όλους τους τρόπους (όχι μόνο τον τρόπο της Γης) που μπορεί να διατηρηθεί. Αυτή η αναζήτηση ορίζει ένα νέο πεδίο της πλανητικής βιωσιμότητας.
ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Credit: Kevin Gill. (CC BY 2.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Θα μπορούσε να υπάρξει ζωή, βαθιά στο υπέδαφος του Αρη;
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου