Znanstvenici su po prvi put sustavno ucrtali velike riječne slivove na Marsu i pokazali da je crveni planet nekada imao razgranatu mrežu vodotoka usporedivu s onom na Zemlji. Novo istraživanje, objavljeno u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, otkriva kako su ti drevni riječni sustavi bili organizirani na planetarnoj razini i koliko su materijala prenosili kroz marsovsku povijest.
Prvo globalno kartiranje riječnih slivova na Marsu
Tim znanstvenika sa Sveučilišta Texas u Austinu analizirao je topografske podatke i snimke Marsa kako bi rekonstruirao nekadašnje riječne mreže. Koristili su podatke instrumenta Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA), koji je bio jedan od glavnih instrumenata na NASA-inoj letjelici Mars Global Surveyor tijekom njezine misije od 1997. do 2006. godine, te slike koje bilježi Context Camera (CTX) na orbiteru Mars Reconnaissance Orbiter. CTX ima posebnu važnost jer svojim snimkama pokriva cijelu površinu crvenog planeta.
Na temelju tih podataka istraživači su u softveru ArcGIS Pro, koji se često koristi za kartiranje Zemlje i drugih planeta, ručno identificirali i označili sustave riječnih dolina. Cilj je bio prepoznati kako su se ti sustavi granali i gdje su se slijevali, uključujući područja taloženja, izljevne kanjone, jezera i mreže dolina.
Kako bi se usredotočili na najveće sustave, u obzir su uzimali samo odvodna područja veća od 105 km², što ističu kao uobičajenu referentnu vrijednost za velike riječne slivove na Zemlji. Time su dobili konzistentnu osnovu za usporedbu između Marsa i poznatih zemaljskih primjera.
Na kraju su uspjeli kartirati 16 velikih riječnih slivova za koje procjenjuju da su proizveli oko 28 000 km³ sedimenta. Prema njihovim izračunima, to bi činilo približno 42 posto ukupnog volumena sedimenta koji je nekada tekao kroz površinske vodotoke na drevnom Marsu. Dodatno su utvrdili da su izljevni kanjoni pridonijeli oko 24 posto ukupne količine riječnog sedimenta na globalnoj razini.
“Zna se već dugo da su na Marsu postojale rijeke”, rekao je dr. Timothy A. Goudge, izvanredni profesor na Odsjeku za kopnene i planetarne znanosti na UT Austinu i suautor rada. “Ali nismo znali u kojoj su mjeri te rijeke bile organizirane u velike riječne slivove na planetarnoj razini.”
Voda na Marsu i tragovi koji su ostali u krajoliku
Mars je nastao približno u isto vrijeme kada i Sunčev sustav, prije oko 4,5 milijardi godina. Koliko je dugo na njegovoj površini postojala tekuća voda i dalje je predmet rasprave. Neki istraživači smatraju da je planet imao tek povremene, epizodične faze s tekućom vodom, dok drugi zagovaraju dulja razdoblja stabilnijih uvjeta. Jedno istraživanje iz 2022. godine procijenilo je da je na površini Marsa tekuća voda mogla postojati još prije oko 2 milijarde godina.
Uz te velike riječne slivove, niz drugih obilježja marsovske površine potvrđuje da je kroz krajolik nekada tekla tekuća voda. Prepoznate su delte, široki izljevni kanali, jaruge koje presijecaju padine te terase nalik obalnim razinama. Mineralni tragovi također upućuju na dugu povijest vode, među njima gline, sulfati, karbonati i hematit u sitnim sferičnim nakupinama koje je NASA-in rover Opportunity prvi put registrirao 2004. godine.
Znanstvenici razmatraju više mogućih razloga zbog kojih je Mars izgubio gotovo svu površinsku tekuću vodu. Među ključnim čimbenicima navode slabljenje i gubitak globalnog magnetskog polja, kolaps klime i postupno geološko ukapanje vode. Poput Zemlje, Mars je nekada imao magnetsko polje koje je nastajalo u jezgri planeta. No jezgra Marsa znatno je manja od Zemljine, pa se brže ohladila.
Kako se unutrašnjost planeta postupno hladila, magnetsko polje je slabilo i naposljetku nestalo. Površina je tada ostala izložena snažnijem djelovanju Sunčeva vjetra i kozmičkog zračenja, što je tijekom dugog razdoblja smanjivalo gornje slojeve atmosfere i poticalo gubitak vode. Prema današnjim modelima, dio je vode doista ispario u svemir, dok je dio mogao prodrijeti u dublje slojeve i postati podzemna voda. Značajne količine mogle su se sačuvati i u obliku leda na polarnim kapama.
Novo kartiranje velikih riječnih slivova na Marsu povezuje te procese u koherentniju sliku: pokazuje da je crveni planet nekoć imao dovoljno aktivan hidrološki ciklus da stvori velike sustave dolina i kanjona, te da su ti sustavi pomicali goleme količine sedimenta. Svaki takav sliv ujedno je i arhiv promjena u vodi, klimi i unutarnjoj dinamici planeta, koji tek počinje biti čitan s preciznošću kakvu omogućuju današnje orbiter-misije i sve detaljniji topografski modeli
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
