Woda w stanie ciekłym jest podstawą zamieszkiwania, ale MarsNiskie temperatury i rzadka atmosfera sprawiają, że jego obecność wydaje się prawie niemożliwa.
W niedawnych badaniach analizowano intrygujące cechy, takie jak powtarzające się linie zboczy i solanki, ale ostatecznie kwestionowano ich przydatność jako dowodu na obecność wody. Chociaż marzenie o ciekłej wodzie na Marsie nie ustaje, nowe badania ujawniają trudną rzeczywistość tego nieuchwytnego zadania.
Wczesne teorie wody na Marsie
Ponad sto lat temu astronom Percival Lowell zaproponował, że Mars zbudował kanały do transportu wody z polarnych czap lodowych do suchych regionów położonych na niższych wysokościach — teoria ta sugerowała istnienie inteligentnych Marsjan.
Chociaż lepsze teleskopy obaliły później pomysł Lowella, poszukiwanie wody w stanie ciekłym na Marsie pozostaje fascynującym zadaniem naukowym. Woda w stanie ciekłym jest niezbędna, aby planetę można było uznać za potencjalnie nadającą się do zamieszkania. Jednak surowe środowisko Marsa – z jego niskimi temperaturami, cienką atmosferą i minimalną ilością pary wodnej – sprawia, że obecność wody w stanie ciekłym jest bardzo mało prawdopodobna, ponieważ szybko zamarzałaby, wrzała lub wyparowywała.
Pomimo tych wyzwań naukowcy w dalszym ciągu badają możliwość istnienia wody w stanie ciekłym na Marsie.
Szczególnie interesujące było odkrycie „powtarzających się linii nachylenia”, czyli RSL, czyli ciemnych obiektów liniowych występujących na stromych zboczach w określonych obszarach Marsa. RSL wykazuje zmiany sezonowe, pojawiające się w cieplejszych porach roku i zanikające w chłodniejszych porach roku, w sposób zgodny z zachowaniem wody w stanie ciekłym. Jako możliwy dowód cykli termicznych wskazano również wyraźne paski i wielokąty marsjańskiej wiecznej zmarzliny. Przedstawiono również kolejny przypadek asortymentu potencjalnych płynnych solanek.
Wyzwania w potwierdzaniu wody w stanie ciekłym
Ale nowy artykuł opublikowany w Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of Americaoficjalne czasopismo Narodowej Akademii Nauk, rzuca zimne światło na pogląd, że prawdopodobnie w najbliższym czasie na Marsie znajdziemy wodę w stanie ciekłym w postaci RSL, wiecznej zmarzliny lub solanek.
Współautorami artykułu „The Elusive Nature of Martian Liquid Brines” są Vincent Chevrier, profesor nadzwyczajny w Centrum Nauk o Przestrzeni i Planetach Uniwersytetu Arkansas oraz Rachel Slank, stażysta podoktorski w The Lunar and Planetary Instytut w Houston w Teksasie. Slank uzyskała stopień doktora. na Uniwersytecie A, pracując z Chevrierem, który przez ostatnie 20 lat badał Marsa pod kątem obecności ciekłej wody. Krótko mówiąc, jak każdy inny jest zainteresowany obecnością wody w stanie ciekłym na Marsie, uważa jednak, że nie ma jeszcze na to dowodów.
Celem artykułu jest przybliżenie społeczeństwu aktualnego stanu wiedzy na temat istnienia wody w stanie ciekłym na Marsie.
„Chciałem napisać tę pracę od bardzo dawna” – powiedział Chevrier – „ponieważ uważam, że panuje w niej wiele zamieszania, wiele nieporozumień i wiele błędnych interpretacji tego, co artykuły badawcze mówią na temat stanu gospodarki”. woda w stanie ciekłym na Marsie.”
Autorzy sugerują, że bliższe przyjrzenie się RSL wskazuje, że ich zachowanie jest zgodne z przepływami piasku i pyłu, do których powstania nie jest potrzebna woda. Dostępne dane z orbit marsjańskich nie potwierdzają również, że woda w stanie ciekłym odgrywa jakąkolwiek rolę w rozwoju RSL.
Ocena marsjańskich solanek jako potencjalnych źródeł wody
Inni badacze uważają, że solanki, czyli roztwory o wysokim stężeniu soli, takie jak ziemskie oceany, mogą być kluczem do znalezienia wody w stanie ciekłym na Marsie. Solanki mogą zamarznąć w znacznie niższych temperaturach, a na Marsie jest mnóstwo soli. Spośród tych soli najbardziej obiecujące wydają się nadchlorany, ponieważ mają wyjątkowo niskie temperatury eutektyczne (czyli wtedy, gdy temperatura topnienia mieszaniny jest niższa niż któregokolwiek pojedynczego składnika). Na przykład solanka z nadchloranu wapnia krzepnie w temperaturze -75 stopni Celsjuszpodczas gdy średnia temperatura powierzchni Marsa na równiku wynosi -50°C, co teoretycznie sugeruje, że może istnieć strefa, w której solanka z nadchloranu wapnia może pozostać w stanie ciekłym, szczególnie pod powierzchnią.
Następnie autorzy analizują wszystkie argumenty za i przeciw solankom potencjalnie tworzącym stabilne ciecze. Ostatecznie doszli do wniosku, że różne czynniki ograniczające, w tym stosunkowo niskie ilości najbardziej obiecujących soli, ciśnienie pary wodnej i położenie lodu „silnie ograniczają obfitość solanek na powierzchni lub płytkim podpowierzchni”. A nawet gdyby utworzyły się solanki, „pozostaną w dużym stopniu niezdatne do zamieszkania według standardów ziemskich”.
W ostatniej części artykułu autorzy stwierdzają: „Pomimo tych wad i ograniczeń, zawsze istnieje możliwość, że życie na Marsie przystosowało się do tych solanek i że niektóre organizmy lądowe będą w nich mogły przetrwać, co należy uwzględnić w ochronie planety, ponieważ życie na niej W takim przypadku Mars mógłby istnieć dzisiaj. Stąd wykrywanie solanek na miejscu pozostaje głównym celem eksploracji czerwonej planety.”
Autorzy sugerują, że następnymi przeszkodami będzie udoskonalenie instrumentów potrzebnych do wykrycia małych ilości solanek, skuteczniejsze identyfikowanie najlepszych miejsc ich poszukiwania oraz możliwość przeprowadzania większej liczby pomiarów laboratoryjnych w warunkach marsjańskich.
„Pomimo naszych najlepszych wysiłków, aby udowodnić, że jest inaczej” – podsumowuje Chevrier – „Mars w dalszym ciągu pozostaje zimną, suchą i całkowicie niezdatną do zamieszkania pustynią”.
Odniesienie: „Nieuchwytna natura marsjańskiej płynnej solanki
https://www.eurekalert.org/news-releases/1068458
Określenie warunków, w których solanki są stabilne, może być kluczem do lepszego zrozumienia klimatu i potencjalnych warunków życia Marsa.
Wczesne teorie wody na Marsie
Ponad sto lat temu astronom Percival Lowell przedstawił argumenty za istnieniem na Marsie kanałów zaprojektowanych w celu redystrybucji wody z marsjańskich czap lodowych na niższe, bardziej suche szerokości geograficzne. To z konieczności oznaczało istnienie Marsjan, którzy budowali kanały.
Chociaż lepsze teleskopy udowodniły, że Lowell się mylił, pytanie, czy na Marsie znajduje się woda w stanie ciekłym, nadal intryguje badaczy. Woda w stanie ciekłym jest niezbędnym warunkiem istnienia planety nadającej się do zamieszkania. Jednak połączenie niskiej temperatury, ciśnienia atmosferycznego i ciśnienia pary wodnej na Marsie oznacza, że jakakolwiek znaleziona tam woda w stanie ciekłym prawdopodobnie natychmiast zamarznie, zagotuje się lub wyparuje, co sprawia, że jej obecność jest mało prawdopodobna.
Jednak badacze nadal udowadniają obecność wody w stanie ciekłym na Marsie.
Szczególnie interesujące było odkrycie „powtarzających się linii nachylenia”, czyli RSL, czyli ciemnych obiektów liniowych występujących na stromych zboczach w określonych obszarach Marsa. RSL wykazuje zmiany sezonowe, pojawiające się w cieplejszych porach roku i zanikające w chłodniejszych porach roku, w sposób zgodny z zachowaniem wody w stanie ciekłym. Jako możliwy dowód cykli termicznych wskazano również wyraźne paski i wielokąty marsjańskiej wiecznej zmarzliny. Przedstawiono również kolejny przypadek asortymentu potencjalnych płynnych solanek.
Wyzwania w potwierdzaniu wody w stanie ciekłym
Nowa publikacja opublikowana w czasopiśmie Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of Americaoficjalne czasopismo Narodowej Akademii Nauk, rzuca zimne światło na pogląd, że w najbliższym czasie na Marsie prawdopodobnie znajdziemy wodę w stanie ciekłym w postaci RSL, wiecznej zmarzliny lub solanek.
Współautorami artykułu „The Elusive Nature of Martian Liquid Brines” są Vincent Chevrier, profesor nadzwyczajny w Centrum Nauk o Przestrzeni Kosmicznej i Planetarnej Uniwersytetu Arkansas oraz Rachel Slank, stażysta podoktorski w The Lunar and Planetary Instytut w Houston w Teksasie. Slank uzyskała stopień doktora. na Uniwersytecie A, pracując z Chevrierem, który przez ostatnie 20 lat badał Marsa pod kątem obecności ciekłej wody. Krótko mówiąc, jak każdy inny jest zainteresowany obecnością wody w stanie ciekłym na Marsie, uważa jednak, że nie ma jeszcze na to dowodów.
Celem artykułu jest przybliżenie społeczeństwu aktualnego stanu wiedzy na temat istnienia wody w stanie ciekłym na Marsie.
„Chciałem napisać tę pracę od bardzo dawna” – powiedział Chevrier – „ponieważ uważam, że panuje w niej wiele zamieszania, wiele nieporozumień i wiele błędnych interpretacji tego, co artykuły badawcze mówią na temat stanu gospodarki”. woda w stanie ciekłym na Marsie.”
Autorzy sugerują, że bliższe przyjrzenie się RSL wskazuje, że ich zachowanie jest zgodne z przepływami piasku i pyłu, do których powstania nie jest potrzebna woda. Dostępne dane z orbit marsjańskich nie potwierdzają również, że woda w stanie ciekłym odgrywa jakąkolwiek rolę w rozwoju RSL.
Ocena marsjańskich solanek jako potencjalnych źródeł wody
Inni badacze uważają, że solanki, czyli roztwory o wysokim stężeniu soli, takie jak ziemskie oceany, mogą być kluczem do znalezienia wody w stanie ciekłym na Marsie. Solanki mogą zamarznąć w znacznie niższych temperaturach, a na Marsie jest mnóstwo soli. Spośród tych soli najbardziej obiecujące wydają się nadchlorany, ponieważ mają wyjątkowo niskie temperatury eutektyczne (czyli wtedy, gdy temperatura topnienia mieszaniny jest niższa niż któregokolwiek pojedynczego składnika). Na przykład solanka z nadchloranu wapnia krzepnie w temperaturze -75 stopni Celsjusza, podczas gdy średnia temperatura powierzchni Marsa na równiku wynosi -50°C, co teoretycznie sugeruje, że może istnieć strefa, w której solanka z nadchloranu wapnia może pozostać w stanie ciekłym, szczególnie pod powierzchnią.
Następnie autorzy analizują wszystkie argumenty za i przeciw solankom potencjalnie tworzącym stabilne ciecze. Ostatecznie doszli do wniosku, że różne czynniki ograniczające, w tym stosunkowo niskie ilości najbardziej obiecujących soli, ciśnienie pary wodnej i położenie lodu „silnie ograniczają obfitość solanek na powierzchni lub płytkim podpowierzchni”. A nawet gdyby utworzyły się solanki, „pozostaną w dużym stopniu niezdatne do zamieszkania według standardów ziemskich”.
W ostatniej części artykułu autorzy stwierdzają: „Pomimo tych wad i ograniczeń, zawsze istnieje możliwość, że życie na Marsie przystosowało się do tych solanek i że niektóre organizmy lądowe będą w nich mogły przetrwać, co należy uwzględnić w ochronie planety, ponieważ życie na niej W takim przypadku Mars mógłby istnieć dzisiaj. Stąd wykrywanie solanek na miejscu pozostaje głównym celem eksploracji czerwonej planety.”
Autorzy sugerują, że następnymi przeszkodami będzie udoskonalenie instrumentów potrzebnych do wykrycia małych ilości solanek, skuteczniejsze identyfikowanie najlepszych miejsc ich poszukiwania oraz możliwość przeprowadzania większej liczby pomiarów laboratoryjnych w warunkach marsjańskich.
„Pomimo naszych najlepszych wysiłków, aby udowodnić, że jest inaczej” – podsumowuje Chevrier – „Mars nadal pozostaje zimną, suchą i całkowicie niezdatną do zamieszkania pustynią”.
Odniesienie: „Nieuchwytna natura marsjańskich płynnych solanek”, Vincent F. Chevrier i Rachel A. Slank, 16 grudnia 2024 r., Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.
DOI: 10.1073/pnas.2321067121
