Z końcem września 2015 roku NASA ogłosiła, że po powierzchni Marsa okresowo może płynąć woda. Dr Maciej Kania z UJ wyjaśnia szczegóły tego odkrycia.

-----------------------------------

1pytanie to rubryka na stronie NAUKA.uj.edu.pl, w której publikujemy odpowiedzi naukowców z UJ na ciekawe, nieraz fundamentalne pytania dotyczące świata, człowieka, natury, historii...

Więcej o nauce?! Dołącz do profilu strony. www NAUKA.uj.edu.pl na Facebooku 

-----------------------------------

Bez wody nie wyobrażamy sobie życia. Nie może więc dziwić, że jest ona  jedną z najbardziej poszukiwanych substancji w kosmosie. Obecność wody na różnych ciałach niebieskich w Układzie Słonecznym nie tylko ułatwi nam przyszłą kolonizację najbliższego kosmicznego sąsiedztwa, ale przede wszystkim da nadzieję na odnalezienie śladów życia innego niż ziemskie. Jeśli to nastąpi, będzie to największe odkrycie naukowe w dziejach ludzkości. Badacze kosmosu są już niemal pewni, że pod powierzchniami księżyców orbitujących wokół gazowych olbrzymów: na Enceladusie, Europie czy Ganimedesie, znajdują się oceany. Jakkolwiek te odkrycia rozpalają wyobraźnię, nic nie może się równać doniesieniom o odkryciach na Marsie. Od dawna wiemy już, że na Czerwonej Planecie znajdują się spore pokłady lodu. To jednak nie to samo, co  występowanie wody w płynnej postaci. Stąd doniosłość informacji przekazanej przez NASA.

Odkrycia, o którym mowa dokonał zespół kierowany przez doktoranta Politechniki Stanu Georgia w Stanach Zjednoczonych, Lujendro Ojhę, który badał struktury znane jako RSL (recurring slope lineae - pojawiające się okresowo linie na zboczach). Czym są RSL? - To linijne, wyraźnie (do 40%) ciemniejsze od otoczenia strefy o niewielkiej szerokości (0,5 – 5 m), które pojawiają się okresowo na ciepłych stokach o nachyleniu 33–38°  (patrz zdjęcie poniżej)- odpowiada dr Maciej Kania z Instytutu Nauk Geologicznych UJ – entuzjasta astrogeologii, zajmujący się w swych badaniach tektoniką i geologią strukturalną. Podczas Małopolskiej Nocy Naukowców 2015 dr Kania prezentował popularnonaukowy wykład dotyczący geologii Marsa, Księżyca i Wenus.

Wiemy coraz więcej, ale...

Pierwsze dowody na możliwą obecność ciekłej wody na Marsie pochodziły już z danych dostarczonych przez sondę Mars Global Surveyor. Na przesłanych przez próbnik zdjęciach widoczne były, wyglądające na współczesne, wąwozy i przypominające błoto osady. Dopiero jednak dzięki misji Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) udało się zbadać te struktury dokładniej i w 2006 roku w naukowym obiegu znalazło się określenie RSL, co rozpoczęło spekulacje dotyczące genezy tych tworów. Jedną z pierwszych (i najbardziej ekscytujących) hipotez było przypuszczenie, że powstały one podczas marsjańskiego lata, kiedy temperatura gruntu podnosiła się na tyle, by możliwe było istnienie wody w stanie płynnym. Szybko zaczęto jednak studzić gorące głowy i zaproponowano szereg innych rozwiązań zagadki. - Sugerowano ich powstanie wyłącznie poprzez powodowane grawitacją lawiny suchego materiału okruchowego, zawierającego drobiny wielkości ziaren piasku i mniejsze - opowiada dr Kania. - Wysunięto też hipotezę przepływów wód gruntowych lub spływów zmrożonego materiału - warstewka lodu powlekająca ziarna byłaby czynnikiem zmniejszającym tarcie i ułatwiającym transport materiału. Warto też wspomnieć o interpretacji struktur linijnych na stokach jako produktów spływu bloków suchego lodu (stałego CO₂), którego przemieszczanie się ułatwiała otoczka gazu uwalnianego w procesie sublimacji (tj. przejścia substancji ze stanu stałego bezpośrednio w stan gazowy - red.).

Jednak zespół Lujendry Ojhy dostarczył nowych dowodów przemawiających za tym, że to płynna woda odpowiedzialna jest za powstawanie RSL. Nie mogła być to jednak woda słodka. W rejonach, w których odkryto RSL nawet latem jest zbyt zimno, by osiągnęła ona stan płynny. Co innego jednak solanka. - Przeprowadzono nawet eksperyment, mający na celu sprawdzenie, jakie będą obrazy spektroskopowe nasyconego solanką sproszkowanego ziemskiego bazaltu, który miał symulować marsjański grunt - wyjaśnia dr Kania. To właśnie na podstawie wyników tych badań możliwa była interpretacja wyników obserwacji dokonanych przez sondę MRO świadcząca o obecności solanki na Marsie. - Warto jednak zaznaczyć – co przyznają autorzy wrześniowej publikacji w Nature Geoscience - że nie ma na razie bezpośrednich dowodów na obecność samej wody - dodaje geolog.

Potwierdzić istnienie samej wody (a nie solanki) mogłoby wysłanie łazika w okolice występowania RSL. Tereny te objęte zostały jednak specjalną ochroną, aby zapobiec możliwemu zanieczyszczeniu organizmami pochodzącymi z Ziemi. - Jest to o tyle istotne, że ostatnio struktury przypominające RSL znaleziono również w kraterze Gale, zaledwie kilka kilometrów od miejsca gdzie znajduje się łazik Curiosity - komentuje dr Kania i dodaje: - Wprawdzie sondy kosmiczne spełniają warunki sterylności, jednak eksploracja obszarów RSL powinna być prowadzona z maksymalną ostrożnością. Według geologa istnieje co prawda możliwość, że jakieś marsjańskie ekstremofile żyją w okresowo wilgotnych piaskach RSL, ale naukowcy nadal bardziej skupieni są na poszukiwaniu śladów życia pochodzących sprzed ok. 4 mld lat temu, kiedy na Czerwonej Planecie istniał gigantyczny ocean. - Zachowanie tak starych śladów byłoby możliwe m.in. dlatego, że skorupa Marsa nie podlegała, w przeciwieństwie do ziemskiej, globalnym procesom tektonicznym - mówi dr Kania.

Podsumowując można powiedzieć, że mimo iż dowody na obecność na Marsie wody w stanie płynnym są coraz silniejsze, nie możemy jeszcze w stu procentach potwierdzić jej istnienia.

Zdjęcie RSL na Marsie: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona