Tajemnicze pająki na Marsie. W końcu wiadomo, skąd się biorą

Patrząc na Marsa łatwo założyć, że to po prostu jedna wielka, czerwona skała. Niemniej, gdy przyjrzymy mu się bliżej, szybko zauważymy, że na jego powierzchni można znaleźć wiele unikatowych i interesujących cech. Jedną z najdziwniejszych, które zidentyfikowali naukowcy, są tak zwane „pająki”.

Widok niespotykany na Ziemi

Czym są wspomniane „pająki”? Tym mianem określa się charakterystyczne, rozgałęziające się fraktalne zagłębiania w powierzchni Czerwonej Planety, które wyglądają niczym komórki nerwowe w organizmie człowieka. Przez długi czas „pająki” były dla badaczy kompletną zagadką, ponieważ nic podobnego nie występuje na Ziemi.

Zdjęcie marsjańskich „pająków” wykonane przez sondę Mars Reconnaissance Orbiter. | Źródło: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Teraz, na drodze licznych eksperymentów, naukowcy zdołali odtworzyć w laboratorium, tu na Ziemi, omawiane dziwne struktury powstające na Marsie. Ci przebieg swoich prac oraz ich wyniki opisali w artykule opublikowanym w czasopiśmie Scientific Reports. Dzięki nim nareszcie wiadomo, co może sprawiać, że „pająki” pojawiają się na powierzchni Czerwonej Planety.

Sprawka suchego lodu?

Głównym bohaterem laboratoryjnych eksperymentów uczonych ze Stanów Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii był gaz powszechnie występujący w atmosferze Marsa – dwutlenek węgla. Co ciekawe, podczas marsjańskiej zimy temperatury potrafią spaść na tyle mocno, by atmosferyczny dwutlenek węgla zamienił się w lód i osiadł na powierzchni. Gdy następuje kolejna zmiana pór roku, a temperatura rośnie, dwutlenek węgla ponownie zamienia się gaz, na drodze sublimacji.

Zgodnie z hipotezą badaczy, to właśnie sublimacja dwutlenku węgla może prowadzić na Marsie do powstawania „pająków”. Aby to sprawdzić, w laboratorium stworzono specjalną komorę wypełnioną różnymi ziarnistymi substratami. Dzięki niej odkryto, że suchy lód zamieniający się w gaz faktycznie pozostawia po sobie wzór przypominający marsjańskie „pająki”.

Komora wykorzystana podczas badań, których wyniki opisano w Scientific Reports. Po prawej stronie zdjęcia widać jej wnętrze. | Źródło: Mc Keown L. et al. The formation of araneiforms by carbon dioxide venting and vigorous sublimation dynamics under martian atmospheric pressure. Scientific Reports, 2021, 11.1: 1-15.

„Zespół badawczy wywiercił otwory w centralnych sekcjach suchego lodu i zawiesił je [w komorze] z pomocą chwytaka podobnego do tych znajdowanych w salonach gier, nad podłożami ziarnistymi o rożnej wielkości ziaren. Obniżono ciśnienie wewnątrz komory próżniowej, aby jego wartość odpowiadała ciśnieniu w marsjańskie atmosferze (ok. 636 Pa), a następnie użyto systemu dźwigni, by umieścić blok suchego lodu na powierzchni.”, informują uczeni.

„W każdym przypadku po podniesieniu bloku uciekający gaz powodował powstanie wzoru przypominającego pająka. Pajęcze wzory były bardziej rozgałęzione, gdy zastosowano mniejsze rozmiary ziaren i mniej rozgałęzione, gdy zastosowano grubsze ziarna. To pierwszy zbiór empirycznych dowodów na to, że na powierzchni Marsa zachodzi taki proces.”

Zdaniem naukowców, jeżeli powierzchnia Marsa staje się znacznie cieplejsza, niż potrzeba, by zapoczątkować proces sublimacji, wypływ gazu (dwutlenku węgla) spod suchego lodu zasadniczo rzeźbi materiał powierzchniowy, tworząc kształty przypominające pająki. Ale w jaki sposób powierzchnia Czerwonej Planety osiąga takie temperatury? Podejrzewa się, że dzieje się tak, ponieważ światło słoneczne przenika przez suchy lód i ogrzewa grunt znajdujący się pod nim.

Cóż, wnioski wyciągnięte przez naukowców z badań po prostu mają sens. Niemniej jednak, ci nie będą mogli mieć stuprocentowej pewności, czy mają rację, dopóki w jakiś sposób opisany proces nie zostanie zaobserwowany na samym Marsie. Kto wie, może kiedyś uda się tego dokonać.

Źródło: EurekAlert, fot. tyt. NASA/JPL-Caltech/University of Arizona