Aktywność na powierzchni Marsa
Niedawno opublikowano wykonane w wysokiej rozdzielczości zdjęcia, ukazujące skalę aktywności na powierzchni Marsa – dowody te przeczą dotychczasowym hipotezom, że planeta ta jest geologicznie martwa. Nowe badania prowadzone w ramach projektu ACTIVE_MARS dostarczają istotnych informacji na temat przepływu wody na piaszczystych powierzchniach oraz wpływu wirów pyłowych na aerozole mineralne w atmosferze planety. Woda płynąca na Marsie może mieć temperaturę wrzenia Naukowcy zajmujący się badaniem planet wiedzą już, że na powierzchni Marsa występują ruchy masowe, takie jak przepływy wydmowe, wąwozy i cyklicznie formujące się osuwiska. Nadal jednak nie wiadomo, ile wody jest potrzebne do powstania tych struktur. Doświadczenia prowadzone w specjalnej komorze do symulacji warunków atmosferycznych panujących na Marsie pokazują, w jaki sposób na powierzchni planety zachodził transport wody w stanie innym niż ciekły. Wymagało to obniżenia ciśnienia atmosferycznego wewnątrz komory do poziomu panującego na Marsie – około 7 mbar – przy jednoczesnym dostosowaniu temperatury powierzchni w zakresie od 5 do 24°C. Biorąc pod uwagę fakt, że ciśnienie atmosferyczne na Marsie jest bardzo niskie w porównaniu z atmosferą na Ziemi, woda wrze w znacznie niższych temperaturach. „Gdy temperatura na powierzchni przekroczy 0°C, woda zaczyna wrzeć, a po osiągnięciu 24°C, woda zaczyna lewitować na powierzchni. Proces ten może angażować dużą ilość ziaren piasku i innych osadów spływających po zboczu”, wyjaśnia dr Jan Raack, stypendysta programu Marie Skłodowska-Curie z The Open University i główny autor badania. Badacz porównuje to zjawisko z tzw. zjawiskiem Leidenfrosta, które można zaobserwować, gdy krople wody zetkną się z masą znacznie cieplejszą niż temperatura wrzenia tej cieczy: kropla wody unosi się na poduszce „izolującego” gazu wydobywającego się z niej samej, co zapobiega jej szybkiemu wrzeniu. Ten mechanizm lewitacji może również występować na Marsie. „Po raz pierwszy założyliśmy, że granulki osadów mogą unosić się na piaszczystych powierzchniach Marsa”, zauważa dr Raack. Wyniki liczbowe wykazały, że siła lewitacji jest około 7 razy większa i może utrzymywać się 50 razy dłużej na Marsie niż na Ziemii. Oznacza to, że większa ilość osadu może być transportowana na większe odległości. Co istotne, doświadczenia wykazały, że efekt lewitacji może przenosić ogromne ilości osadów z 10 razy mniejszą ilością wody niż wcześniej sądzono. Ponadto pod wpływem tego zjawiska około 9-krotnie więcej osadów jest przenoszone w dół zbocza. Marsjańskie wiry Wiry pyłowe to małe pionowe wiry, które zwykle występują w obszarach pustynnych i są widoczne, ponieważ zbierają z powierzchni kurz i gruz. „Na Marsie wiry pyłowe są bardzo powszechne – uważa się, że odpowiadają za dużą część pyłu przenoszonego do atmosfery planety”, zauważa dr Raack. Podczas kampanii terenowej w pustynnym rejonie Maroka dr Raack i jego zespół pobrali próbki ziaren unoszonych przez dwa wiry pyłowe na wysokości nie większej niż cztery metry. Biorąc pod uwagę fakt, że ziemskie wiry pyłowe zachowują się podobnie jak te, występujące na Marsie, badacze chcieli się dowiedzieć więcej na temat ich wewnętrznej struktury, rodzaju podnoszonych przez nie cząstek oraz ilości cząstek pozostających w atmosferze przez dłuższy czas. „Prawie wszystkie ziarna piasku zostały podniesione na pierwszym metrze, co potwierdza obecność dolnej części wiru pyłowego o dużym skupieniu większych ziaren piasku”, mówi dr Raack. Zespół odkrył również, że około 60–70% wszystkich drobnych cząstek pyłu (mniejszych niż 31 μm) wydaje się pozostawać w zawieszeniu. „Może to wpłynąć na klimat, pogodę i biogeochemię obu planet, a także na zdrowie ludzi na Ziemi”, dodaje dr Raack. Ruchy masowe i wiry pyłowe stanowią niezbite dowody potwierdzające dynamiczną naturę Czerwonej Planety. Zespół projektu ACTIVE_MARS przeprowadził pionierskie analizy aktywności geologicznej planety, które mogą przynieść długo poszukiwane odpowiedzi na ważne pytania.
Słowa kluczowe
ACTIVE_MARS, Mars, woda, powierzchnia, wir pyłowy, Czerwona Planeta, wrzenie, lewitacja, ruchy masowe