5 grudnia 2022

PORTAL 28

Magazyn informacyjny

Modele numeryczne wskazują, że na Marsie może istnieć woda w stanie ciekłym

Mars

Najnowsze obliczenia polsko-amerykańskiego zespołu naukowców wskazują, że na powierzchni północnej czapy polarnej Marsa może występować woda w stanie płynnym. Wyniki opublikowano w czasopiśmie naukowym „Icarus”, które jest jednym z najważniejszych w dziedzinie geologii planetarnej.

Na powierzchni Marsa występuje gips, minerał, do którego uformowania się konieczna jest woda. Uważa się, że większość zasobów marsjańskiego gipsu pochodzi sprzed ponad 3,5 miliarda lat, gdy na planecie panował bardziej wilgotny klimat. Jednak gips występujący na obszarze północnej czapy polarnej Marsa wydaje się młodszy. Może to być wskazówką, że woda na Czerwonej Planecie występowała także gdy warunki były zimne i suche. Brak jednak było do tej pory obliczeń numerycznych sprawdzających czy taka sytuacja jest możliwa na planecie również obecnie.

Naukowcy z Polski i Stanów Zjednoczonych przeprowadzili modelowanie numeryczne przepływu ciepła, które pokazały, że w trakcie najcieplejszych letnich dni promieniowanie słoneczne docierające do planety może być wystarczające do stopienia lodu wodnego poniżej warstwy ciemnego pyłu, na najbardziej stromych zboczach skierowanych na południe na obszarze północnej czapy polarnej Marsa.

Analizę przeprowadziło troje naukowców: dr Anna Łosiak z Instytutu Nauk Geologicznych PAN we Wrocławiu, prof. Leszek Czechowski z Uniwersytetu Warszawskiego oraz prof. Michael A. Velbel z Michigan State University w East Lansing.

„Nasze badania pokazują, że na powierzchni północnej czapy lodowej Marsa może czasem istnieć woda w stanie płynnym. To odkrycie może wyjaśnić powstawanie ogromnych bogatych w gips wydm znalezionych w 2006 dookoła północnego bieguna Czerwonej Planety. A co ważniejsze, nasze badania pokazują, że północny biegun Czerwonej Planety jest prawdopodobnie jednym z najbardziej przyjaznych dla życia miejsc poza Ziemią” – tłumaczy dr Anna Łosiak z Instytutu Nauk Geologicznych PAN we Wrocławiu.

Gdy na skutek topnienia powstanie ciekła woda, może ona potencjalnie istnieć przez czas wystarczający do częściowego rozpuszczenia się ziaren pyłu. Ciśnienie atmosferyczne w okresie lata wynosi na Marsie mniej więcej 650-760 Pa, co daje warunki powyżej punktu potrójnego wody, czyli warunków otoczenia, w których woda może występować we wszystkich trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym gazowym.

Obliczenia wskazują, że maksymalna ilość wody powstałej z topnienia lodu pod pojedynczą warstwą ziaren pyłu o grubości 200 mikrometrów jest bardzo niewielka, gdy obliczać ją na dane ziarno pyłu, ale gdy po uwagę weźmie się dużą powierzchnię, mogą to być już znaczące ilości, trudne jednak do oszacowania.

Naukowcy proponują następujący mechanizm powstawania gipsu. Ziarna pyłu osadzają się na powierzchni lodowej czapy polarnej na skutek oddziaływania wiatru na rzeźbę terenu (tzw. procesy eoliczne), a szczególnie w okresach burz piaskowych. W ten sposób mogą powstawać warstwy pyłu widoczne na zdjęciach z sond kosmicznych krążących wokół Marsa. Na najbardziej stromych zboczach o nachyleniu ponad 55 stopni, warstwa pyłu jest ogrzewana, co powoduje topnienie lodu pod nią. Część wody wyparowuje z powodu niskiego ciśnienia atmosferycznego, ale część pozostaje tak długo, jak pozwalają na to warunki temperatury pyłu (powyżej punktu potrójnego wody). Woda ta oddziałuje z ziarnami pyłu tworząc różne minerały, w tym gips.

„Podobny proces naukowcy odnotowali w przypadku meteorytów znajdowanych na Antarktydzie, gdzie nawet niewielkie ilości ciekłej wody dostępne raz lub dwa razy w roku były wystarczające do wytworzenia minerałów w ciągu kilku miesięcy” – wskazuje Łosiak.

PAP – Nauka w Polsce

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

cza/ krf/

Copyright PORTAL 28 © All rights reserved. | Newsphere by AF themes.