Okrążające Marsa sondy zdobywają coraz więcej dowodów na istnienie na nim nie tylko kiedyś dawno, ale być może i dziś – wody w stanie ciekłym. Na zdjęciach Czerwonej Planety, wykonanych przez amerykańską sondę Mars Global Surveyor i opublikowanych niedawno w czasopiśmie Science, badacze ujrzeli osady, których na fotografiach tych samych okolic sprzed siedmiu lat jeszcze nie było. Czy to sól i lód, naniesione przez płynącą wodę? Trudno wyobrazić sobie inny mechanizm ich powstania w tak krótkim czasie. Zdaniem badaczy jest to najmocniejszy z dotychczasowych argument za tym, że woda w stanie płynnym nie tylko występowała na powierzchni Marsa w przeszłości, ale okresowo pojawia się tam także obecnie.
Polowanie na Marsjanina
Odkąd ludzie uświadomili sobie, że inne planety Układu Słonecznego to nie "błądzące gwiazdy", ale globy, przypominające z natury naszą Ziemię, pojawiły się spekulacje o żywych istotach, które mogłyby na nich bytować. Spośród wszystkich naszych sąsiadek najbardziej obiecujący zawsze wydawał się Mars - skalisty, niewiele tylko mniejszy od Ziemi, bezpiecznie oddalony od Słońca, ale wciąż jeszcze oświetlany przyzwoitą dawką życiodajnych słonecznych promieni. Nachylenie osi obrotu Marsa do płaszczyzny orbity niewiele różni się od ziemskiego, dzięki czemu występuje tam podobny do ziemskiego cykl pór roku. Teleskop ukaże nam czapy polarne, zmieniające wraz z porami roku wielkość - podobnie jak na Ziemi. Czegóż chcieć więcej od potencjalnej siedziby życia?
Wraz z rozwojem technik obserwacyjnych nadzieje na odnalezienie Marsjan malały. Słynne kanały, zaobserwowane przez Giovanniego Schiapparellego w 1877 roku, okazały się tylko optycznym złudzeniem. Marsjańskie czapy polarne tworzy głownie zestalony dwutlenek węgla. Atmosfera Czerwonej Planety jest rzadka i szaleją w niej porywiste wiatry. Rozległe równiny, pokryte czerwonawym pyłem, wzgórza i wąwozy okazały się suche jak pieprz. Amerykańskie i radzieckie sondy, wysyłane w kierunku Marsa na początku lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku, nie znalazły najmniejszych śladów życia na jego powierzchni.
Życiodajna woda
Kolejne misje i badania potwierdziły, że na znalezienie na Marsie rozwiniętej cywilizacji czy jej śladów z przeszłości nie mamy co liczyć. Czy jednak nawet jakieś prymitywne organizmy, jak bakterie, nie miały szans na pojawienie się na Czerwonej Planecie?
Warunkiem powstania i przetrwania życia opartego na związkach węgla, takiego, jakie istnieje na naszej planecie, jest obecność wody w stanie płynnym. Woda w postaci lodu występuje na Marsie w niespodziewanie dużej obfitości - rok temu czterdziestometrowej długości antena radarowa MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), działająca na pokładzie wysłanej przez Europejską Agencję Kosmiczną sondy Mars Express, wykryła pod północną czapą polarną Marsa ponad kilometrowy pokład niemal czystego lodu, osadzonego na pokruszonym bazalcie. Z kolei na północnej półkuli Marsa, na nizinie Chryse Planitia, na której niegdyś lądował Viking 1, radar "wysondował" ukryty pod powierzchnią kolisty krater o średnicy 250 km - najprawdopodobniej ślad po dawnym upadku potężnego meteorytu czy komety. Wiele wskazuje na to, że pokrywający dno krateru grunt zawiera duże ilości wodnego lodu. Przypuszczalnie i w innych miejscach pod powierzchnią Czerwonej Planety wodnego lodu może kryć się sporo. Czy jednak ten lód topi się chociaż czasami? Bez tego bowiem dla jakichkolwiek form życia pozostaje całkowicie nieprzydatny.
Fot. NASA.Nowych danych dostarczają badania, wykonane przez krążącą wokół Czerwonej Planety od niemal roku sondę Mars Reconnaissance Orbiter. W Science z 16 lutego nadzorcy sondy donieśli, że w kanionie Candor Chasma wykryła ona ślady cieczy lub gazów, które płynęły niegdyś poprzez powierzchniowe warstwy skał marsjańskich. Mogły wówczas tworzyć środowisko przychylne pierwotnym formom życia. Na zdjęciach, wykonanych przez kamerę Mars Reconnaissance Orbiter, widoczne są szczegóły o rozmiarach mniejszych od metra. Wskazują one na to, że płyny, których ślady widzimy, drążyły podpowierzchniowe warstwy Marsa miliony lat temu. Ich ślady ujawniła z czasem zdzierająca górne warstwy skał erozja.
Historia marsjańskich wąwozów
W 2000 roku w czasopiśmie Science Michael Malin i Kenneth Edgett ogłosili odkrycie, które wywołało medialną wrzawę niewiele mniejszą niż w przypadku marsjańskich kanałów opisywanych ponad 100 lat wcześniej. Na kilkuset fotografiach, zrobionych przez sondę Mars Global Surveyor, uczeni odnaleźli wąwozy, pokrywające zbocza kraterów i inne pochyłości gruntu. Większość wąwozów ciągnie się na dwa-trzy kilometry i ma szerokość około 200-300 m. Typowy wąwóz rozpoczyna się w szerokim zapadlisku i kończy w leżącym poniżej stożku napływowym. Liczne odgałęzienia nasuwają na myśl ciecz, rozlewającą się po nierównościach gruntu. Trudno wyobrazić sobie, żeby marsjańskie wąwozy mogło wyrzeźbić coś innego niż woda; jeśli to nie ona nimi kiedyś płynęła, musiała uformować je nieznana nauce ciecz, niesłychanie przypominająca wodę właściwościami - argumentowali odkrywcy. [----- Podzial strony -----]
Jeden z wąwozów na Marsie. Fot. NASA.Liczba odkrytych wąwozów idzie już obecnie w dziesiątki tysięcy. Jednak jeśli świadczą one o działaniu wody - co wydaje się prawdopodobne - odpowiedzi wymaga pytanie, kiedy ta woda nimi płynęła? Jeśli to pozostałości sprzed milionów lat, na znalezienie życia w ich okolicy raczej nie ma co liczyć. Ale jeśli wodzie zdarza się płynąć po powierzchni Marsa i dziś - to kto wie? Może żyją w niej też jakieś nadzwyczaj odporne na lokalne warunki marsjańskie bakterie?
Odpowiedź na pytanie o wiek marsjańskich wąwozów nie jest wcale prosta. Wiele z nich leży w obszarach, które wydają się stosunkowo młode geologicznie (czy raczej "planetologicznie"). Nie jest jednak jasne, na ile marsjańskich lat ta "młodość" się przekłada - kilka czy może kilka milionów? Wąwozy mają też kilka typowych cech, które wydają się co najmniej dziwaczne. Przeważnie zaczynają swój bieg wysoko, tuż pod szczytami skarp. Skąd tam miałyby się wziąć zbiorniki ciekłej wody, skoro w skorupie Marsa temperatury powyżej zera stopni Celsjusza osiągane są dopiero na głębokości kilku kilometrów? Wąwozy leżą zazwyczaj daleko od terenów, gdzie aktywność wulkaniczna mogłaby podgrzać lód. Większość wąwozów znajduje się z dala od równika, na wyżynnej półkuli południowej, gdzie jest zimniej, a ciśnienie niższe niż gdzie indziej. Woda powinna tam więc i szybciej zamarzać, i szybciej parować. A jednak wygląda na to, że jest w stanie przepłynąć kilkaset metrów, rzeźbiąc wgłębienie w gruncie. Inną tajemniczą cechą wąwozów jest ich orientacja - niemal wszystkie kierują się w stronę najbliższego bieguna, jakby chciały uniknąć Słońca.
Fot. NASA.Odkrywcy wąwozów zaproponowali hipotezę, mającą wyjaśnić te tajemnicze cechy marsjańskich wąwozów. Według nich marsjańskie zasoby podziemnej wody muszą być silnie zasolone. Dzięki temu ich temperatura krzepnięcia jest znacznie niższa niż w przypadku zwykłej słodkiej wody. Jeżeli tej wodzie uda się przedostać blisko powierzchni planety w okolicach równikowych, paruje ona tak szybko, że na samą powierzchnię nic nie zdąży wypłynąć. To samo dzieje się na nasłonecznionych zboczach kraterów w strefach bardziej umiarkowanych i podbiegunowych. Ale pod powierzchnią stoku, położonego z dala od równika i nie narażonego na działanie promieni słonecznych, woda nie jest skazana na natychmiastowe wyparowanie. W takich okolicach wypływająca z głębszych warstw woda zamarza, tworząc coś w rodzaju lodowego korka. Korek rośnie i w pewnym momencie pęka, a na powierzchnię wypływa słony strumień błotnistej wody. Jeśli ten sam proces w tym samym miejscu powtórzy się wielokrotnie, wyrzeźbiony przez wodę wąwóz może osiągnąć pokaźne rozmiary.
Czy tak jest w istocie i czy tego rodzaju zjawiska zdarzają się obecnie? Tę zagadkę można rozwiązać, jeśli uda się przyłapać rzeźbiącą wąwóz wodę "na gorącym uczynku". Dlatego właśnie przez ostatnie lata sonda Mars Global Surveyor obserwowała odkryte wcześniej kanały. Raz, w 2002 roku, uczonym wydawało się, że wpadli na ślad zmian - nowy wąwóz na zboczu piaszczystej wydmy. Ale dokładna analiza zdjęć wykazała, że wyrzeźbił go raczej osuwający się suchy piasek, a nie woda. Dopiero jeden z ostatnich zeszłorocznych numerów czasopisma Science przyniósł przełomowe - być może - odkrycie.
Sól, lód i kratery
Na zamieszczonych w Science zdjęciach, wykonanych przez sondę Mars Global Surveyor w roku 2004 i 2005, na zboczach dwóch odkrytych wcześniej marsjańskich wąwozów uczeni znaleźli jasne podłużne ślady, których nie widać na fotografiach tych samych miejsc sprzed siedmiu lat. Zdaniem badaczy, wyglądają one jak świeża warstwa osadów, pozostawionych przez wodę, która spłynęła w dół po zboczu zagłębienia, rozlewając się nieco w nierównościach terenu. Ich kształt przemawia zdaniem badaczy za tym, że odpowiedzialna za ich powstanie jest woda. Także jasna barwa przemawia za tezą o wodnym źródle - może bowiem świadczyć albo o obecności lodu, albo rozpuszczalnych w wodzie soli. Gdyby obserwowane ślady pozostawił suchy pył, który ześliznął się ze zbocza, byłyby one znacznie ciemniejsze.
Fot. NASA.Dodatkowej informacji dostarczają porównania zdjęć powierzchni Marsa z 1999 roku, kiedy to zarejestrowano wygląd około 98% jego powierzchni i nowych, z 2006 roku, kiedy sfotografowano 30% powierzchni Czerwonej Planety. Pojawiło się na nich 20 nowych kraterów uderzeniowych - śladów po upadkach meteorytów - których siedem lat temu jeszcze nie było. Obserwacja ta ułatwia ocenę wieku marsjańskich struktur - okazuje się, że obszary, na których widzimy niewiele kraterów, muszą być geologicznie naprawdę młode – i ich wiek należy szacować raczej na lata niż na miliony lat. Jeśli więc na takim terenie znajdziemy wąwóz, oznacza to, że płynąca nim ciecz - najprawdopodobniej woda - musiała nim płynąć niedawno. Może więc jakieś bakterie jednak na Marsie istnieją?
Uśpione bakterie
Jeśli ciekłej wody obecnie na Marsie jednak nie ma, czy możemy się spodziewać odnalezienia choćby przetrwalnikowych form pierwotnego życia, które mogło wszak tam kiedyś kwitnąć? Jeśli tak, powinniśmy ich poszukiwać nie na powierzchni gruntu, lecz w jego głębszych warstwach, na głębokościach przekraczających kilkanaście metrów, gdzie miałyby one szansę uchronienia się przez zalewającym powierzchnię planety, nieprzyjaznym życiu promieniowaniem. Atmosfera marsjańska jest wszak wielokrotnie rzadsza od ziemskiej, a symboliczne, występujące lokalnie pole magnetyczne planety nie odchyla od niej torów naładowanych cząstek. Jak się więc dostać do ewentualnych przetrwalników życia w głębinach? Jak dotąd udało nam się nawiercić marsjańską powierzchnię na zaledwie metrowe głębokości. Grupa badaczy z londyńskiego University College opublikowała na łamach Geophysical Research Letters artykuł, w którym ocenia szansę na przetrwanie odpornych form życia w warunkach marsjańskich przez dłuższy okres. Jako miejsce, w którym najłatwiej byłoby znaleźć ewentualne ślady życia, uczeni wskazują w nim teren Elysium – stosunkowo młodego, liczącego sobie zapewne około 5 mln lat, zamarzniętego podpowierzchniowego morza oraz obszary młodych kraterów, pokazujące świeżo wystawione na pastwę szkodliwego promieniowania kosmicznego skały. Jak widać, choć najwspanialszym odkryciem byłoby odnalezienie na Marsie ciekłej wody i dziś, także jej niegdysiejsza obecność może nam umożliwić odnalezienie marzenia współczesnych badaczy – oznak pozaziemskiego życia
Weronika Śliwa, Agnieszka Pollo
Uzupełnieniem artykułu jest przygotowana przez Joannę Paszkowską audycja. Zapraszamy do jej wysłuchania (zapowiedź audycji - mp3 (627,54 KB))
