Iskanje življenja na Marsu in odkrivanje skrivnosti

Odkrivanje skrivnosti Marsa je eden izmed glavnih ciljev vesoljskih agencij po vsem svetu, vključno z Evropsko vesoljsko agencijo (ESA). Projekt Mars skozi čas, o katerem poroča revija Horizon, naj bi prinesel nove odgovore na številna vprašanja.

Mars je zanimiv zaradi svoje podobnosti z Zemljo in možnosti, da je v preteklosti gostil življenje. Simulacija geologije in hidrologije Rdečega planeta razkrije, kako se je pokrajina spremenila, kar pomaga pri iskanju pristajališč za prihodnje misije. Od leta 1960 ga je več kot 40 misij že poskušalo doseči.

Posledično so na njegovem površju trenutno aktivni trije roverji, en pristajalnik in en helikopter, medtem ko osem orbiterjev kroži okoli planeta, ki je znan tudi kot Rdeči planet, saj minerali železa v prsti oksidirajo, kar daje njej in ozračju značilno barvo.

»Številni planeti in lune v našem sončnem sistemu so zelo zanimivi, vendar je Mars malo poseben. Dandanes je precej podoben Zemlji, a v preteklosti – pred 3 do 4 milijardami let – je bila podobnost še večja,« pravi François Forget, znanstvenik za atmosfero na univerzi Sorbonne v Franciji. Čeprav je dosedanje obsežno raziskovanje prineslo ogromno geoloških podatkov, še vedno ostaja veliko neznanega o četrtem planetu od Sonca.

Iskanje življenja na Marsu je tesno povezano z odkrivanjem in proučevanjem vode na planetu, ki je osnova za življenje kot ga poznamo. Že pred 4 milijardami let, ko se je na Zemlji začelo pojavljati življenje, je imel Mars reke in jezera tekoče vode.

Obstajajo namreč znaki, da je Marsovo severno poloblo prekrival ogromen ocean, medtem ko so drugod brazgotine, ki so jih izdolbli reke in ledeniki. Vse to odpira možnost, da se je življenje razvilo tudi na Rdečem planetu. Znanstvenike hkrati zanimajo tudi procesi, ki so ustvarili suh, puščavski planet, ki ga vidimo danes, in kaj bi lahko razkrili o podnebju na Zemlji.

Območja Marsovega površja so namreč stara več kot 3 milijarde let, medtem ko takšni zapisi o Zemlji niso na voljo, saj jo je temeljito spremenilo življenje, ki je izbrisalo velik del zgodnje zgodovine planeta.

Časovni raziskovalni test

Konec leta 2019 se je začel projekt, ki ga financira EU imenovan »Mars skozi čas« in naj bi se zaključil leta 2025. Forget kot vodilni raziskovalec projekta tako skuša odgovoriti na nekatera vprašanja o zgodovini planeta.

Trenutni podnebni modeli za Mars namreč pokrivajo le kratka obdobja, medtem ko je nov model projekta zasnovan tako, da zaobjema na tisoče ali celo milijone let in simulira pretekli razvoj geoloških značilnosti skupaj s spreminjajočo se atmosfero. Sedanji podnebni modeli zahtevajo predpostavke o tem, kje je bila voda na površju planeta, medtem ko je evolucijski model za Mars zasnovan tako, da ugotovi, kje bi se voda naravno razvila in dosegla stabilno ravnovesje.

To dosežemo tako, da v model vključimo več podrobnosti, kot je učinek mikroklime. Primer: Pobočja, ki so obrnjena proti polu na planetu, so običajno hladnejša, kar lahko povzroči nastanek ledu in ledenikov. Na toplejših pobočjih, obrnjenih proti ekvatorju, je tekoča voda lahko bolj verjetna. »Če bi želeli simulirati Zemljo, a ne bi vedeli ničesar o njej, bi dali vodo v oceane in potem bi počasi Zemljin evolucijski model na primer zgradil ledene plošče Antarktike. Želite, da bi lahko storili enako na Marsu, in seveda bo model ustvaril jezera, morja in reke,« je razložil strokovnjak, ki vključuje tudi obsežne spremembe, ki se zgodijo v daljših geoloških časovnih obdobjih.

Nagib Marsove rotacijske osi, znan kot poševnost, se običajno spremeni vsakih 50 000 let in s seboj prinaša obsežne podnebne spremembe.

Ledeniki z ogljikovim dioksidom

Za uporabo modela se znanstveniki zanašajo na znane podatke iz Marsove preteklosti. Sem sodijo geologija in topografija, lokacija rek, jezer in ledenikov ter atmosferska sestava.

Izdelajo tudi nekaj predpostavk glede manjkajočih podatkov. Ko se simulacija izvaja, znanstveniki prilagajajo svoje predpostavke in parametre, dokler se razvoj modela Mars ne ujema z obstoječim znanjem o planetu v preteklosti in sedanjosti. Ob ujemanju z geološkimi zapisi, zagotavlja informacije o okolju, kemiji in ozračju planeta ter o tem, kako so se spremenili, pravi Forget.

Doslej je model potrdil, da nekatere morene nenavadnega videza, to so ostanki, ki so jih za seboj pustili ledeniki, najverjetneje izvirajo iz zmrznjenega ogljikovega dioksida. Simulacije so dale uvid tudi v nastanek teh ledenikov CO2 in pokazale, da bi povzročili dramatične spremembe v sestavi Marsove atmosfere.

Da bi preizkusili eno od teorij o tem, kako bi lahko na površju Marsa obstajala tekoča voda, so znanstveniki v svoj model vključili parameter, bogat z vodikom, da bi dobili možen namig o tem, kako je Marsovo podnebje lahko postalo dovolj toplo, da je vzdrževalo tekoča jezera in reke. Če bi imel Mars v preteklosti z vodikom bogato ozračje, bi lahko povzročil pomemben učinek tople grede in zvišal temperaturo planeta, je pokazal rezultat.

Še neosvojeni cilj z zamrznjenimi rezervoarji

Razumevanje nastajanja ledenikov in podatki, kje danes obstaja zamrznjena voda na Marsu, bi lahko pomagali tudi pri misijah s posadko. Prav Mars je namreč kraj, kamor astronavti upajo, da bodo nekoč odšli, za kar si prizadevata tudi ESA in ameriška nacionalna uprava za letalstvo in vesolje (NASA).

»Dostop brez večjih težav do vodnega ledu na Marsu bo po mnenju Nase zelo koristen. Ustanovili so projektne skupine, ki iščejo, kje je mogoče najti vodni led, in projekt Mars skozi čas lahko resnično prispeva,« razloži Forget. Raziskava EU bi lahko zagotovila tudi informacije o tem, kje bi lahko našli tekočo vodo, a bi bila v tem primeru pomembna tudi planetarna zaščita.

Zadnja stvar, ki jo astronavti namreč želijo storiti je kontaminacija Marsa z mikroorganizmi z Zemlje, zlasti v tekoči vodi.