Es ist sehr schwierig, das Klima unseres Planeten zu verstehen, aber um die Klimageschichte des Mars nachvollziehen zu können, mussten sich die Astronomen einer ziemlich erfinderischen Methode der Klimaexpertise zuwenden.
Wenn Sie den Titel nicht verstanden haben, hatte der Mars früher viel mehr Wasser als heute. Wasser floss über seine Oberfläche und weite Seen oder sogar Meere bedeckten riesige Landstriche. Als der Sonnenwind die Atmosphäre des roten Planeten zerstörte, fiel der Luftdruck auf den Planeten und der Mars begann auszutrocknen. Flüssiges Wasser verwandelte sich in Rinde und sublimierte, während jegliche Luftfeuchtigkeit in den Weltraum befördert wurde.
Das größte Rätsel für Wissenschaftler ist jedoch nicht, warum der Mars jetzt so trocken ist, sondern wie er im Allgemeinen flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche halten kann.
Am 1. August 2007 gelang es ihnen, dieses Bild der Russell-Kraterdünen zu erhalten. Es unterscheidet sich dadurch, dass es saisonal mit Kohlendioxid bedeckt ist. Hier sieht man das Feld nach dem Verdampfen des Frostes und der Umwandlung von Eis in Gas. Auf kurvenreichen Wegen sind dunkle Spuren von Staubteufeln zu sehen.
In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde, hat Edwin Kite, ein Planetengeologe am California Institute of Technology, das Problem aufgegriffen, indem er in der Vergangenheit zunächst neue Instrumente zur Messung der Dicke der Marsatmosphäre entwickelt hat.
Mit der Messung von Meteoritenkratern auf der Marsoberfläche konnte Kite einschätzen, wie dicht die Marsatmosphäre in früheren Zeiten war. Das Wissenschaftlerteam konzentrierte sich auf die Messung von 319 Kratern im Bereich der 3, 6 Milliarden Jahre alten Eolid-Gebiete. Wenn ein Meteorit in die Atmosphäre des Planeten eindringt, ist sein Widerstand umso größer, je dicker die Atmosphäre ist. Daher muss die Aufprallenergie eines einfallenden Meteoriten der Dicke der Atmosphäre und dem atmosphärischen Druck entsprechen.
Der MRO beobachtet verschiedene marsianische Hänge und bemerkt eisige Bäche und Gletscher. Hier ist ein Grundstück am Südhang des Kraters. Es scheint ungewöhnlich, weil die Bäche mit hellen Highlights ausgestattet sind. Es wird angenommen, dass die Änderung der Farbe und des Helligkeitsniveaus mit Oberflächenschichten aus Staub und Sand zusammenhängt. Es gibt zwar keine Hinweise auf Aktivitätsströme, aber es könnte Jahrmillionen her sein. Vielleicht gibt es dort und jetzt Eis.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Marsatmosphäre bei der Bildung von Meteorkratern einen Druck von 0,9 bar haben sollte - das ist 150-mal höher als der tatsächliche atmosphärische Druck und entspricht in etwa dem aktuellen Erddruck von 1 bar auf Meereshöhe. Bei solch hohem Druck auf dem Mars könnte sich tatsächlich herausstellen, dass sich lange Zeit viel flüssiges Wasser auf der Oberfläche des Planeten befand.
Ein Problem ist jedoch, dass der Mars 50 Prozent weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde. Daher reicht die Menge an Sonnenenergie nicht aus, um das Wasser in flüssigem Zustand zu halten. Um die Vergangenheit des flüssigen Wassers auf dem Mars noch geheimnisvoller zu machen, sollte erwähnt werden, dass die junge Sonne zu dieser Zeit noch weniger Energie ausstrahlte.
Infolgedessen müsste der Mars nach Angaben von Kite wesentlich mehr Druck ausüben, um sicherzustellen, dass Wasser an der Oberfläche in flüssigem Zustand vorhanden ist - etwa 5 bar oder 5-mal höher als der Druck in der Erdatmosphäre auf Meereshöhe.
Am 24. Oktober 2007 konnte ein Teil des Bodens des Rabie-Kraters repariert werden - der größte Fußabdruck eines Schlagzeugers im südlichen Marsgebirge. Dunkle Dünen sind mit Sand bedeckt, dringen in den Teil des Kraterbodens ein und bilden einen Kontrast zur hellen Oberfläche. Die Nahaufnahme zeigt die Textur mit Abdrücken von kleineren Graten und Rillen. Kleine Wellen entstehen durch Windströmungen in einer dünnen atmosphärischen Schicht. Aber warum gibt es einen Unterschied in der Farbe? Vielleicht ist die Tatsache, dass die Quelle des dunklen Sandes etwas ist, das für den Krater nicht lokal ist. Es besteht die Möglichkeit, dass die topografische Vertiefung nach dem Prinzip eines Sandfangs funktioniert. "Wenn der Mars keine stabile Atmosphäre mit hohem Druck hatte, während Flüsse auf dem Planeten flossen - wie unsere Ergebnisse zeigen -, ist ein warmer und feuchter Treibhauseffekt ausgeschlossen, und langfristige Durchschnittstemperaturen lagen höchstwahrscheinlich unter Null." Drachen in seinem Arbeitszimmer.
Wenn der Mars so kalt und der atmosphärische Druck so hoch war, dass das Wasser flüssig blieb, wie könnte der Mars dann auf seiner gesamten Oberfläche einen flüssigen Wasserzustand bereitstellen?
Senjoy Som vom Ames Research Center der NASA hat in einem separaten Artikel in derselben Zeitschrift verschiedene mögliche Mechanismen beschrieben, die es dem Mars ermöglichen könnten, seine Wasserressourcen in flüssigem Zustand zu halten.
Es ist möglich, dass das Wasser auf dem Mars ziemlich salzig ist, was die Gefriergrenze senkt und es ermöglicht, dass es bei niedrigen Temperaturen in einem flüssigen Zustand ist. Diese Theorie wird als mögliche Erklärung für Wasserbecken verbreitet, die sich in der Nähe der Marsoberfläche ansammeln können. Mars-Regolith ist reich an Perchloraten - dies sind hochgiftige Salze, die zur Bildung von Salzbläschen mit flüssigem Wasser beitragen können.
Das Bild wurde mit der HiRISE-Kamera des MRO-Apparats aufgenommen und führte eine Passage im Marsorbit durch. Ähnliche Gully-Reliefs finden sich auf einer Vielzahl von Kratern in den Breiten des Mittelplaneten. Zum ersten Mal wurden Änderungen im Jahr 2006 bemerkt. Jetzt finden sie viele Ablagerungen in den Schluchten. Dieses Foto spiegelt das neue Sediment im Gus-Krater wider, der in den südlichen mittleren Breiten lebt. Die Position unterscheidet sich in der Helligkeit der Bilder durch die verbesserte Farbe. Das Bild wurde im Frühjahr abgebaut, aber der Strom bildete sich im Winter. Es wird angenommen, dass die Aktivität der Schluchten im Winter und frühen Frühling erwacht. Darüber hinaus haben Perioden intensiver vulkanischer Aktivität möglicherweise eine große Menge an Treibhausgasen freigesetzt, die dazu beigetragen haben, dass Oberflächengewässer in flüssigem Zustand erscheinen.
Som weist auch auf „Übergangsintervalle“ hin, in denen zyklische Änderungen der Marsneigung günstige atmosphärische Bedingungen für eine dickere Atmosphäre schufen. Alle 120.000 Jahre unterliegt die Neigung des Roten Planeten einer Präzession, die sich auf die Menge des Sonnenlichts auswirkt, die die Pole erreicht. Dieser Zyklus kann zum episodischen Einfrieren und Auftauen von Oberflächengewässern auf dem Mars führen.
Obwohl dies ein Rätsel ist, liegen die Fakten auf der Oberfläche der Rover und Orbiter, die den Planeten aus einer Höhe von Hunderten von Kilometern erforschen: Früher hatte der Mars mehr Wasser in flüssigem Zustand als heute. Aber wie könnte eine kleine Welt Wasser für eine lange Zeit in einem solchen Zustand halten? Das müssen Wissenschaftler erst noch lernen.
