Po prvi put otkriven je vodeni led na ogromnim vulkanima Marsa, koji su ujedno i najveće planine u Sunčevom sustavu.
Međunarodni tim predvođen Sveučilištem u Bernu koristio je visokorezolucijske kolor slike kamere CaSSIS, smještene na svemirskoj letjelici ExoMars Trace Gas Orbiter Europske svemirske agencije (ESA). Razumijevanje prisutnosti vode i njenog kretanja ključno je za buduće misije na Marsu i moguću ljudsku kolonizaciju.
“ExoMars” je program Europske svemirske agencije (ESA) koji prvi put od 1970-ih aktivno istražuje mogućnost života na Marsu. Na svemirskoj letjelici ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) nalazi se Color and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS), sustav kamera razvijen i izgrađen od strane međunarodnog tima predvođenog profesorom Nicolasom Thomasom s Instituta za fiziku Sveučilišta u Bernu. Kamera CaSSIS promatra Mars od travnja 2018. godine i isporučuje visokorezolucijske fotografije u boji površine Marsa.
Otkriće vodenog leda
Koristeći ove visokorezolucijske fotografije u boji, međunarodni tim pod vodstvom dr. Adomasa Valantinasa uspio je otkriti vodeni led na Marsu. Studija je upravo objavljena u časopisu Nature Geoscience. Valantinas je bio doktorand na Odjelu za svemirska istraživanja i planetarne znanosti Instituta za fiziku Sveučilišta u Bernu do listopada 2023. godine, a trenutno je gostujući istraživač na Sveučilištu Brown (SAD) zahvaljujući postdoktorskoj stipendiji Švicarske nacionalne zaklade za znanost (SNSF).
Led je otkriven na vrhovima najviših planina Marsa—vulkana Tharsis. Ovi vulkani su najviše planine u Sunčevom sustavu, s Olympus Monsom koji se uzdiže do 26 km iznad okolnih ravnica. Ova formacija leda nije bila očekivana jer se te planine nalaze na niskim geografskim širinama blizu ekvatora Marsa.
“Na ovim niskim geografskim širinama, visoka količina sunčevog zračenja obično održava visoke temperature površine. Stoga nismo očekivali da ćemo tamo pronaći led,” objašnjava Valantinas. Štoviše, tanki atmosferski sloj Marsa je neučinkovit u hlađenju površine, pa se površine na velikim visinama mogu zagrijati jednako kao i površine na niskim visinama tijekom podneva, suprotno onome što se događa na Zemlji.
Fenomen kondenzacije na Marsu
Valantinas objašnjava, “Vjetrovi uz obronke donose zrak s vodenom parom iz nizina, a taj zrak se hladi kako se diže na velike visine, uzrokujući kondenzaciju. Ovo je poznati fenomen i na Zemlji i na Marsu.” Isti fenomen uzrokuje upečatljivi produženi oblak nad Arsia Monsom—nova studija pokazuje da dovodi do jutarnjih naslaga leda na vulkanima Tharsis.
“Kao što smo mogli vidjeti iz fotografija CaSSIS-a, tanki led prisutan je samo nakratko, nekoliko sati oko izlaska sunca, prije nego što ispari na sunčevoj svjetlosti,” nastavlja Valantinas.
Kako bi identificirali led, Valantinas i tim analizirali su više od 5.000 fotografija snimljenih kamerom CaSSIS. Od travnja 2018. godine, CaSSIS pruža promatranja lokalne aktivnosti prašine, sezonske promjene naslaga leda CO2 i postojanje suhih lavina na Marsu.
Thomas navodi, “Činjenica da smo sada uspjeli otkriti noćnu depoziciju vodenog leda na Marsu na vidljivim valnim duljinama i u visokoj rezoluciji još je jedan dokaz impresivnih znanstvenih sposobnosti Bernske kamere.”
Validacija otkrića
Otkriće je potvrđeno neovisnim promatranjima visoko rezolucijske stereo kamere (HRSC) na ESA Mars Express orbiteru i spektrometrom Nadir and Occultation for Mars Discovery (NOMAD) na TGO.
Ernst Hauber, geolog s Instituta za planetarna istraživanja DLR-a u Berlinu i suautor trenutne studije, kaže: “Ova studija lijepo demonstrira vrijednost različitih orbitalnih instrumenata. Kombiniranjem mjerenja iz raznih instrumenata i modeliranjem možemo poboljšati naše razumijevanje interakcija između atmosfere i površine na način koji ne bi bio moguć s jednim instrumentom.”
Prema Hauberu, rezultati također pokazuju koliko je važno dugoročno praćenje planetarnih procesa, jer se neki fenomeni otkrivaju tek usporedbom više mjerenja tijekom vremena.
Značaj otkrića za buduće misije
Unatoč tome što su tanki—vjerojatno debeli samo jednu stotinku milimetra (debljina ljudske dlake)—mrlje leda pokrivaju ogromnu površinu. “Količina leda predstavlja oko 150.000 tona vode koja se svaki dan tijekom hladnih sezona izmjenjuje između površine i atmosfere, što je ekvivalentno otprilike 60 olimpijskih bazena,” objašnjava Valantinas.
“Razumijevanje gdje se voda može pronaći i kako se kreće između rezervoara ključno je za mnoge aspekte istraživanja Marsa,” kaže Thomas. “Naravno, želimo razumjeti fizičke procese uključene u klimu Marsa. Ali, osim toga, razumijevanje vodnog ciklusa na Marsu također je od velike važnosti za uspostavljanje ključnih resursa za buduću ljudsku kolonizaciju i za razumijevanje prošle ili sadašnje habitabilnosti,” zaključuje Valantinas.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
