Air. Ini selalu mengenai air ketika menyusun potensi planet untuk menyokong kehidupan. Marikh mungkin mempunyai sedikit air dalam bentuk sesekali aliran masin menuruni dinding kawah, tetapi kebanyakannya terkunci dalam ais kutub atau tersembunyi di bawah tanah. Tetapkan secawan barang pada hari Martian yang cerah hari ini dan bergantung kepada keadaan, ia dapat dengan cepat membeku atau hanya menggelegak untuk menguap di atmosfer ultra tipis planet ini.
Bukti air cair yang melimpah di bekas dataran banjir dan dasar sungai berliku dapat dijumpai hampir di mana-mana tempat di Marikh. NASA Rover ingin tahu telah menemui deposit mineral yang hanya terbentuk di dalam air cair dan kerikil yang dibulatkan oleh aliran kuno yang pernah meletup di dasar Gua Kawah. Dan di dalamnya terletak paradoks. Air nampaknya telah mengalir tanpa sengaja melintasi Planet Merah 3 hingga 4 bilion tahun yang lalu, jadi apa yang terjadi hari ini?
Menyalahkan suasana wikh Mars. Udara yang lebih tebal, berair dan peningkatan tekanan atmosfera yang menyertainya akan menjadikan air di dalam cawan itu stabil. Suasana yang lebih tebal juga akan menyekat panas, membantu menjaga planet ini cukup panas agar air cair dapat mengumpul dan mengalir.
Idea yang berbeza telah dikemukakan untuk menjelaskan kemungkinan penipisan udara termasuk kehilangan medan magnet planet, yang berfungsi sebagai pertahanan terhadap angin suria.
Arus perolakan dalam inti besi nikel cairnya mungkin menghasilkan pertahanan magnet asli Mars. Tetapi pada awal sejarah planet ini arus berhenti sama ada kerana terasnya sejuk atau terganggu oleh kesan asteroid. Tanpa inti berputar, medan magnet layu, membiarkan angin suria melepaskan atmosfer, molekul demi molekul.
Angin suria menghilangkan suasana Mars
Pengukuran dari semasa NASA Misi MAVEN menunjukkan bahawa angin suria mengeluarkan gas pada kadar kira-kira 100 gram (bersamaan dengan kira-kira 1/4 paun) setiap saat. "Seperti pencurian beberapa syiling dari daftar tunai setiap hari, kerugian menjadi ketara dari masa ke masa," kata Bruce Jakosky, penyiasat utama MAVEN.
Penyelidik dari Sekolah Kejuruteraan dan Sains Gunaan Harvard John A. Paulson (SEAS) cadangkan senario yang berbeza dan kurang kering. Berdasarkan kajian mereka, Mars awal mungkin telah dihangatkan lagi dan lagi oleh kesan rumah hijau yang kuat. Dalam makalah yang diterbitkan di Surat Penyelidikan Geofizik, para penyelidik mendapati bahawa interaksi antara metana, karbon dioksida dan hidrogen di atmosfer Martian awal mungkin telah mewujudkan tempoh yang hangat ketika planet ini dapat menyokong air cair di permukaannya.
Pasukan ini pertama kali mempertimbangkan kesan CO2, pilihan yang jelas kerana ia merangkumi 95% suasana Marikh pada masa kini dan terkenal memerangkap panas. Tetapi apabila anda memperhatikan bahawa Matahari bersinar 30% lebih lemah 4 bilion tahun yang lalu berbanding hari ini, CO2 sahaja tidak dapat memotongnya.
"Anda boleh melakukan pengiraan iklim di mana anda menambah CO2 dan naik hingga ratusan kali tekanan atmosfera di Marikh sekarang ini, dan anda masih tidak pernah sampai ke suhu yang hampir dengan titik lebur, "kata Robin Wordsworth, penolong profesor sains dan kejuruteraan alam sekitar di SEAS, dan penulis pertama makalah.
Karbon dioksida bukan satu-satunya gas yang mampu menghalang haba keluar dari angkasa. Metana atau CH4 akan melakukan tugas juga. Miliaran tahun yang lalu, ketika planet ini lebih aktif secara geologi, gunung berapi dapat memasuki sumber metana yang dalam dan melepaskan semburan gas ke atmosfer Mars. Sama seperti yang berlaku pada bulan Saturnus Titan, sinar ultraviolet suria akan menyekat molekul menjadi dua, membebaskan gas hidrogen dalam prosesnya.
Ketika Wordsworth dan pasukannya melihat apa yang berlaku ketika metana, hidrogen dan karbon dioksida bertembung dan kemudian berinteraksi dengan cahaya matahari, mereka mendapati bahawa gabungan itu sangat menyerap haba.
Carl Sagan, Pakar astronomi dan astronomi Amerika, pertama kali membuat spekulasi bahawa pemanasan hidrogen mungkin penting pada awal Marikh pada tahun 1977, tetapi ini adalah kali pertama para saintis dapat mengira kesan rumah hijau dengan tepat. Ini juga pertama kalinya metana terbukti menjadi gas rumah hijau yang berkesan di awal Marikh.
Semasa anda mempertimbangkan metana, Mars mungkin mempunyai episod kehangatan berdasarkan aktiviti geologi yang berkaitan dengan gempa bumi dan gunung berapi. Terdapat sekurang-kurangnya tiga zaman gunung berapi semasa sejarah planet ini - 3.5 bilion tahun yang lalu (dibuktikan oleh dataran seperti bulan mare), 3 bilion tahun yang lalu (gunung berapi perisai yang lebih kecil) dan 1 hingga 2 bilion tahun yang lalu, ketika gunung berapi perisai raksasa seperti Mons Olympusaktif. Oleh itu, kita mempunyai tiga letupan metana yang berpotensi untuk menggerakkan semula atmosfera untuk membolehkan Mars menjadi lebih baik.
Ukuran Olympus Mons yang sangat praktikal menjerit letusan besar di atas lama tempoh masa. Selama masa-masa di antara, hidrogen, gas ringan, akan terus melarikan diri ke angkasa hingga diisi kembali oleh pergolakan geologi berikutnya.
"Penyelidikan ini menunjukkan bahawa kesan pemanasan metana dan hidrogen telah diremehkan oleh sejumlah besar," kata Wordsworth. "Kami mendapati bahawa metana dan hidrogen, dan interaksi mereka dengan karbon dioksida, jauh lebih baik untuk memanaskan Marikh awal daripada yang diyakini sebelumnya."
Saya terkejut bahawa Carl Sagan berjalan di jalan ini 40 tahun yang lalu. Dia selalu menaruh harapan untuk hidup di Marikh. Beberapa bulan sebelum dia meninggal pada tahun 1996, dia mencatat ini:
"... mungkin kita berada di Marikh kerana ilmu pengetahuan yang luar biasa yang dapat dilakukan di sana - pintu-pintu dunia keajaiban terbuka pada zaman kita. Mungkin kita berada di Marikh kerana kita mesti ada, kerana ada dorongan nomad yang mendalam yang dibangunkan oleh kita melalui proses evolusi, kita datang dari semua, dari pengumpul pemburu, dan selama 99.9% masa penguasaan kita di Bumi kita telah menjadi pengembara. Dan, tempat seterusnya untuk mengembara, adalah Marikh. Tetapi apa sahaja sebab anda berada di Marikh, saya gembira anda berada di sana. Dan saya harap saya ada bersamamu. "
