Od dawna naukowców zastanawia to, jakim cudem na Marsie mogła występować w stanie ciekłym, skoro wtedy, gdy podobno występowała, Słońce było znacznie chłodniejsze i świeciło znacznie słabiej niż dzisiaj? Nowe badania przyniosły odpowiedź na to pytanie. Okazuje się, że za ciekły stan wody na powierzchni Czerwonej Planety mogło odpowiadać geotermalne ciepło. Oznacza to, że wówczas najlepszym miejscem do rozwoju życia byłoby wnętrze planety.
Słoneczny paradoks
Zgodnie z obecnym stanem wiedzy uczonych, miliard lat po tym gdy Słońce powstało, jego jasność i temperatura wynosiła 70 procent dzisiejszych wartości. Według teoretycznych wyliczeń oznacza to, że Ziemia powinna była powstać jako planeta kompletnie zamrożona, która potrzebowałaby miliardów lat na stopienie lodów i powstanie współczesnych temperatur. Istnieje wiele hipotez tłumaczących, dlaczego historia naszej planety potoczyła się inaczej.
Omówiony paradoks, zwany „paradoksem słabego, młodego Słońca”, ma odniesienie także do Marsa. On także powinien był być miliardy lat temu znacznie zimniejszy. W czasie od 4,1 do 3,7 miliarda lat temu (w okresie noachijskim) jego temperatura powinna była wynosić maksymalnie -0,15 stopnia Celsjusza. Tymczasem, dowody pokazują, że Mars był wtedy planetą ciepłą i wilgotną, a na jego powierzchni występowały wodne zbiorniki.
Ogrzewanie geotermalne na Marsie i Ziemi
Na Ziemi skutki ogrzewania geotermalnego zauważamy, badając pokrywy lodowe. Rozpad radioaktywny takich pierwiastków jak uran, potas i tor generuje ciepło, które dociera do powierzchni planety. Ilości tego ciepła są niewielkie, ale jeśli powierzchnię pokrywa wystarczająco gruba warstwa lodu, pod nią ciepło może się nagromadzić na tyle, by stopić część lodu i doprowadzić do powstania subglacjalnych jezior, które jesteśmy w stanie wykryć.
Autorzy nowej pracy naukowej opublikowanej w czasopiśmie Science Advances postanowili sprawdzić, czy coś podobnego w okresie noachijskim mogło mieć miejsce na Marsie. Zatem, stworzyli oni model termofizycznej ewolucji lodu i oszacowali, ile ciepła byłoby potrzebne, by utworzyć jeziora subglacjalne na zimnym, zamarzniętym Marsie. Następnie badacze porównali to wszystko do danych zebranych na temat Czerwonej Planety, by ustalić, czy taki proces rzeczywiście mógł mieć na Marsie miejsce 4 miliardy lat temu. W rezultacie ustalono, że geotermalne ciepło stworzyło idealne warunki do topnienia marsjańskiego lodu. Co więcej, zjawiska wulkaniczne i uderzenia meteorytów zapewne dostarczały dodatkowego ciepła.
Woda na Marsie kiedyś i dzisiaj
Wciąż jest możliwe, że klimat Marsa przez jakiś czas był ciepły i mokry, ale jak twierdzą naukowcy, ten stan nie utrzymał się przez długi czas. Mars stracił swoje pole magnetyczne dość wcześnie w swojej historii (w okolicach okresu noachijskiego), a po tym czasie jego atmosfera szybko utraciła na gęstości i grubości. Wówczas tylko na dużych głębokościach pod powierzchnią woda mogłaby być utrzymywana w stanie ciepłym długoterminowo. Zatem, jeżeli na Marsie kiedykolwiek powstało życie, zapewne tam występowałoby najdłużej.
Niektórzy badacze sugerują, że podziemne jeziora na Marsie występują także dzisiaj, ale z zupełnie innego powodu niż miliardy la temu – nie za sprawą geotermalnego ciepła, a za sprawą zasolenia. Woda pod powierzchnią Marsa może być niezwykle słona, a jako że duże stężenie soli obniża punkt zamarzania wody, ta zapewne wciąż występuje w stanie ciekłym.
Źródło: Science Advances, fot. tyt. NASA/JPL