Gheţari pe Marte: în căutarea apei Understand article

Tradus de Mircea Băduţ. Unul dintre interesele principale ale cercetătorilor pe planeta Marte îi constituie apa. Există apă pe Marte?

La momentul calculat, sonda spaţială – zburând la aproape 300 km altitudine şi cu o viteză de 3,5 km/s – a focalizat suprafaţa aridă, rece şi roşiatică a planetei, şi a declanşat complexa şi precisa cameră fotografică. O nouă imagine a suprafeţei marţiene şi gigabaiţi de date au fost înregistrate în acel moment. Procesul a fost repetat de multe ori în ultimele decenii de către diferite sonde, sateliţi şi rovere^w1 pe care le-am trimis spre planeta cea mai apropiată de noi. Fiecare nouă imagine şi fiecare set de date creşte imensa bază de date^w2,w3 cu informaţii despre Marte. Cercetători din toată lumea folosesc aceste resurse pentru a studia mediul chimic, fizic, climatic şi geologic al planetei, cu scopul de a înţelege mai multe despre Marte, despre cum a evoluat planeta, dar şi despre cum evoluează Terra.

Aceasta disponibilitate largă a imaginilor^w4 şi a datelor este unul dintre cele mai uimitoare fenomene din istoria ştiinţei: niciodata nu am mai avut atât de mulţi experţi diseminând aşa de multă informaţie şi producând atât de multe modele şi rezultate.

Apă şi gheaţă pe Marte

Unul dintre principalele interese ale cercetătorilor în constituie apa. Există apă pe Marte? Unde se află ea? Este lichidă sau îngheţată? Au exista acolo cândva oceane, mări, lacuri şi râuri? Dispariţia lor este legată de clima planetei? Dar şi altfel: există, sau a existat, viaţă pe Marte? Şi ar putea oamenii să vieţuiască acolo cândva?

Graţie datelor culese de sonde, de sateliţi şi de rovere^w5, ştim că Marte a avut apă lichidă acum un milion de ani – curgând la suprafaţă, umplând bazinele craterelor meteoritice, formând lacuri, curgând pe pantele unor versanţi vulcanici, din zonele marţiene înalte până la şes, unde a existat şi un întins ocean (denumit Oceanul Boreal).

Apa solidă este însă altceva. Calotele polare de gheaţă de pe Marte au fost identificate de telescoape şi au fost recunoscute clar din imaginile sateliţilor de explorare^w6, iar existenţa solului îngheţat a fost confirmată în multe locuri de pe planetă, majoritatea graţie imaginilor raportate de misiunea NASA Phoenix la latitudini mari. Temperaturile joase ale planetei de-alungul anului, măsurate de diferite sonde şi rovere (precum Viking I şi II, Mars Pathfinder, Spirit, Opportunity şi Curiosity, care a ajuns pe Marte în august 2012), confirmă faptul că gheaţa este stabilă la toate latitudinile. Temperatura medie a lui Marte este de aproximativ -80ºC în timpul zilei; la Ecuator, pantele însorite pot ajunge în amiezele însorite la o temperatură de 15 ºC.

Studierea gheţarilor marţieni

Astăzi, cercetările privind gheaţa marţiană^w7 se concentrează pe găsirea dovezilor referitoare la prezenţa gheţii şi a altor elemente glaciare folosind noile imagini de înaltă rezoluţie (până la 35cm/pixel) obţinute prin misiunile actice ale NASA şi ale ESA (European Space Agency). Grupul nostru de cercetare s-a focalizat pe flancul de nord-vest al vulcanului Hecates Tholus din regiunea Elysium a planetei Marte, la latitudini tropicale din emisfera nordică. Am analizat toate imaginile disponibile de la diverşi sateliţi vizând această regiune (în diferite spectre şi la diferite rezoluţii temporale şi spaţiale) şi am observat o serie de entităţi pe care le-am interpretat ca fiind cauzate de eroziune sau de sedimentare glaciară: morene, crevase, sheepback-uri, circuri glaciale, văi glaciare, oesar-uri, drumline sau muchii, printre altele^w9.

Interpretările noastre s-au bazat pe comparaţia dintre formele marţiene (relieful observat pe Marte) şi formele terestre din Alpi, din Islanda şi din Antarctica, unde am realizat cercetări de teren în căutarea de analogii terestre. Am folosit de asemenea metoda ştiinţifică a ‘ipotezelor de lucru multiple’ pentru a elimina alte procese care pot produce entităţi geologice similare, ca origine a formelor marţiene observate. Apoi – după luni de lucru în faţa calculatorului^w8 şi cu excursii pe diferite terenuri, dar şi graţie imaginilor satelitare şi a datelor topografice, spectrometrice şi termale – am realizat descrierea detaliată, cartografierea şi determinarea vârstei pentru entităţile observate pe flancul vulcanului marţian. Prima noastră concluzie, bazată pe o listă lungă de entităţi de gen glaciar de pe vulcanul Hecates Tholus, este aceea că acolo a existat o cantiate mare de gheaţă, pentru mult timp, formând gheţari care apoi au curs la vale, sculptând flancurile edificiului.
 

Problema este că… nu putem găsi gheaţă oriunde! Totuşi, putem vedea anumite entităţi glaciare despre care ştim că nu pot supravieţui mult timp după topirea gheţii. Este cazul crevaselor: fracturile din gheţar dispar când gheaţa se topeşte sau se evaporă. Nu am văzut gheaţă pe această parte a lui Marte, dar am putut recunoaşte crevase sculptate în stratul de praf care acoperă gheaţa. Din acest motiv, cea de-a doua concluzie la care am ajuns este că gheaţa cauzând aceste câmpuri extinse de forma glaciare se afla aproape de suprafaţă – ori că s-a topit foarte-foarte recent.

Prin numărarea craterelor (vedeţi caseta de mai jos), noi am calculat şi vârstele diferitelor depuneri glaciare pe care le-am observat în imagini. Am găsit un domeniul larg de vârste – de la un miliard de ani până la 350000 de ani – ceea ce înseamnă că vulcanul Hecates Tholus are o istorie lungă în care gheţarii au sculptat lent în flancul să de nord-vest. De fapt, am presupus existenţa de perioade reci, în care limbi de gheaţă au acoperit o importantă parte a vulcanului şi a vecinătăţilor sale, alternante cu perioade calde, în care gheţarii erau mai mici şi acopereau doar porţiuni din flanc, cum este situaţia şi acum.
 

Paşii următori

Avem în plan să repetăm studiul nostru observaţional şi asupra altor regiuni vulcanice de pe Marte pentru a vedea dacă există aceleaşi modele şi pentru a obţine o idee mai bună despre distribuţia globală a gheţarilor şi a gheţii pe Marte. Aceste studii ne vor favoriza înţelegerea climatului, evoluţia sa şi caracteristicile acestuia pe planeta vecină. Prezenţa entităţilor glaciare pe edificii vulcanice poate de asemenea marca locurile unde viaţa, dacă a existat, ar fi putut găsi apă şi căldură pentru a supravieţui, chiar şi în climatul rece şi uscat de pe Marte.

Studiile următoare vor folosi un nou tip de unealtă: penetraţia radar. Această tehnică ne permite să măsurăm proprietăţile materialelor de sub scoarţă şi să le investigăm variaţia: dacă există gheaţă în subsol, ea ar trebui să poată fi distinsă în datele radar, aşa cum am văzut în calotele polare marţiene. Datele radare de la NASA şi de la ESA ne vor îngădui să corelăm interpretările noastre din observaţiile asupra gheţarilor de la Hecater Tholus cu cele din alte zole ale planetei roşii, graţie efortului modern, colaborativ şi inter-planetar de a favoriza ştiinţa.

Download

Download this article as a PDF