Υποψίες για ζωή στον Άρη
Μέρος 1ο

Πηγή: Astrobiology Magazine, 4 Μαίου 2005

Το διαστημικό σκάφος Mars Express της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας εδώ και ένα χρόνο είναι σε τροχιά γύρω από τον Άρη και τον παρατηρεί.  Ενώ οι εικόνες της υψηλής ανάλυσης των κρατήρων, ηφαιστείων και άλλων χαρακτηριστικών γνωρισμάτων του πλανήτη θαυμάζονται από όλους, τα επτά όργανα του διαστημικού σκάφους έχουν συγκεντρώσει, επίσης, μεγάλες ποσότητες στοιχείων για την ατμόσφαιρα, τη γεωλογία, και τη χημεία του πλανήτη. Ο Bernard Foing, υπεύθυνος επιστήμονας της ESA, κάνει μια επισκόπηση των πιο ξεχωριστών ανακαλύψεων που έγιναν κατά τη διάρκεια του πρώτου ταξιδιού της Ευρώπης στον κόκκινο πλανήτη.

Ο Άρης είναι ο μικρός αδελφός της Γης, με διαφορετικές διαδικασίες που δουλεύουν σε διαφορετικές κλίμακες.

Όπως και η Γη, ο Άρης έχει τεκτονικές πλάκες, ηφαιστειακή δραστηριότητα, διαβρωτικές διαδικασίες στην επιφάνεια του, και μια ατμόσφαιρα.  Μπορούμε να μελετήσουμε τον κύκλο του ύδατος στον Άρη -- το νερό μπορεί να υπάρχει ακόμα όπως και πάγος, ξέρουμε ότι υπάρχει στην ατμόσφαιρα, και υπήρχε εκεί σε υγρή μορφή. Υπήρχε προφανώς υγρό νερό στην επιφάνεια του Άρη στα πρώτα 1.000 εκατομμύρια έτη της ιστορίας του.

Αν η Γη και ο Άρης διαμορφώθηκαν από τα ίδια υλικά, οι δύο πλανήτες εξελίχθηκαν διαφορετικά. Το νερό στην ατμόσφαιρα του Άρη μπορεί να είχε διαλυθεί πολύ νωρίς, και έτσι ο Άρης μπορεί να είχε γίνει ψυχρός και ξηρός μετά από ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Μια ένδειξη αυτής της πρόωρης απώλειας του νερού προέρχεται από τον τρόπο που η Αρειανή ατμόσφαιρα αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο.  Ένα πείραμα στο διαστημόπλοιο Mars Express δείχνει ότι αυτή η αλληλεπίδραση αναγκάζει τον Άρη να χάσει 100 τόνους της ατμόσφαιράς της ανά ημέρα. Η Γη χάνει, επίσης, μέρος της ατμόσφαιράς της κάθε ημέρα στο διάστημα, αλλά η Γη έχει μια μαγνητική ασπίδα. Η γήινη μαγνητόσφαιρα αποτρέπει τα σωματίδια από τον ηλιακό άνεμο να πέσουν επί της Γης, και έτσι για αυτόν τον λόγο, δεν εκτινάσσεται προς τα έξω ένα μεγάλο μέρος της ατμόσφαιράς μας.

Εάν υπήρχε ένας εκτεταμένος ωκεανός στον Άρη πριν 3,5 δισεκατομμύρια έτη, μπορεί να είχε επιτρέψει στον πλανήτη να διατηρήσει μια πυκνή ατμόσφαιρα. Το θερμοκήπιο στον Άρη θα είχε κρατήσει σταθερό το νερό στην επιφάνεια. Αλλά όταν εξαφανίστηκε από τον Άρη η αρχική του μαγνητική ασπίδα, η ατμόσφαιρα του άρχισε να χάνεται λόγω της αλληλεπίδρασης της με τον ηλιακό άνεμο, και αυτό επιτάχυνε εντυπωσιακά την απώλεια του νερού.

Σήμερα, η ατμοσφαιρική πίεση στον Άρη είναι πολύ χαμηλή, εκατό φορές μικρότερη απ' ό,τι στη Γη. Και σε αυτήν την χαμηλή πίεση, το νερό στην επιφάνεια εξατμίζεται αμέσως, και ο πάγος εξαχνώνεται - πηγαίνει άμεσα από τη στερεά μορφή στην αέρια. Αλλά μερικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα δικτύων ποταμών που βλέπουμε εδώ και εκεί στην επιφάνεια του Άρη, προτείνουν ότι έχουν υπάρξει μερικά σποραδικά επεισόδια ροών υγρού νερού στην επιφάνεια.

Ένας τρόπος για να βρεθεί εάν υπήρχε ωκεανός, ένα δισεκατομμύριο έτη μετά τη δημιουργία του Άρη, είναι να ψάξουμε για μεταλλεύματα, όπως τα ανθρακικά άλατα. Το OMEGA, ένα όργανο με υπέρυθρες ακτίνες στο Mars Express, μπορεί να εξετάσει την υπογραφή αυτών των μεταλλευμάτων. Η επιστημονική ομάδα του οργάνου αυτού έκανε εκτενείς παρατηρήσεις για ανθρακικά άλατα, αλλά δεν μπόρεσαν να βρουν οποιαδήποτε στοιχεία. Έτσι ίσως δεν υπήρξε κανένας ωκεανός τα τελευταία 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Ή, εάν υπήρξε, τότε οι βράχοι που θα έχουν μείνει θα έχουν καλυφθεί από άλλα εδαφολογικά στρώματα. Πρέπει ακόμα να το υπολογίσουμε κι αυτό.

Αυτό όμως δεν πρέπει να ερμηνευθεί ότι δεν υπάρχει  καθόλου νερό σήμερα στον Άρη. Υπάρχει πάγος από νερό στα πολικά καλύμματα, και νομίζουμε ότι βλέπουμε συσσωρευμένο πάγο και στους τροπικούς κύκλους και στον ισημερινό. Παραδείγματος χάριν, υπάρχει πάγος από νερό που κατατίθεται στα υψηλά βουνά στον ισημερινό - είναι όμως λίγο όπως το χιόνι του όρους Κιλιμάντζαρο.

Η μεταφορά του πάγου από τους πόλους στον ισημερινό φαίνεται να συμβαίνει σε έναν κύκλο 5 εκατομμυρίων ετών. Έχουμε βρει μερικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα που δείχνουν ότι πριν 5 εκατομμύρια έτη, υπήρξε μια δεξαμενή πάγου κοντά στο όρος Όλυμπος, το μεγαλύτερο ηφαίστειο στον Άρη, και επίσης κοντά στα Ηλύσια, ένα άλλο μεγάλο ηφαίστειο.

Πιστεύουμε επίσης ότι έχουμε στοιχεία και για μια πρόσφατη ηφαιστειακή δραστηριότητα στον Άρη. Έτσι αυτές οι δύο ανακαλύψεις - πρόσφατη ηφαιστειακή δραστηριότητα και πρόσφατος πάγος από νερό σημαίνει ότι υπήρξαν μερικές εποχές όπου μπορούσε να λιώσει ο πάγος, όχι μόνο στην επιφάνεια, αλλά και στο υπέδαφος. Αυτό το υγρό νερό κάτω από την επιφάνεια θα μπορούσε έπειτα να ανέλθει και στην επιφάνεια.

Φαίνεται ότι έχουμε βρει μια θέση όπου, πριν 5 εκατομμύρια έτη, κάποια ποσότητα υγρού νερού έχει αποτεθεί σαν έναν πολύ επίπεδο καθρέφτη πάγου. Οι τρισδιάστατες εικόνες από τον Mars Express δείχνουν ότι αυτή η παγωμένη θάλασσα είναι εξαιρετικά επίπεδη -- με μια κλίση μόνο 5 χιλιοστών της μοίρας. Είναι πιο επίπεδη και από έναν πίνακα.

Έχει προταθεί ότι αυτή η παγωμένη θάλασσα δεν είναι τίποτα περισσότερο από μια σταθεροποιημένη ροή λάβας, αλλά τέτοιες ροές λάβας συνηθίζουν να είναι πιο ανώμαλες.

Σκεφτόμαστε ότι αυτή η λίμνη αποτέθηκε και καλύφθηκε έπειτα από ένα στρώμα της τέφρας, η οποίο, σύντομα μετά τη ψύξη του νερού, απέτρεψε τον πάγο από το να εξαχνωθεί προς την ασθενική ατμόσφαιρα. Αυτή η παγωμένη θάλασσα έχει το μέγεθος της Βόρειας Θάλασσας, με ένα βάθος 50 μέτρων. Υπήρξε ένα είδος μετακίνησης της υγρής θάλασσας όπου το στρώμα του πάγου έγινε κόπηκε και δημιούργησε σύνολα από πάγο.

Αυτή η περιοχή έχει μια τεράστια σημασία για την αστροβιολογία και τη μελλοντική εξερεύνησην του Άρη. Αλλά πρέπει ακόμα να ξέρουμε πόσος πάγος έχει συντηρηθεί, και πόσος από αυτόν ήταν σε θέση να εξαχνωθεί σε κάθε περίπτωση μέσω του στρώματος της τέφρας. Πρέπει, επίσης, να ξέρουμε το πάχος του στρώματος της τέφρας που το καλύπτει.

Η μακριά κεραία του MARSIS θα στείλει ραδιοσήματα στον Άρη πάνω από μια επιλεγμένη περιοχή, τα οποία αφού διαδοθούν στο υπέδαφος θα ανακλαστούν. Έπειτα το όργανο αυτό θα αναλύσει την "ηχώ" αυτών των σημάτων. Αν υπάρχει κάποια ποσότητα υγρού κοντά στην επιφάνεια θα δώσει ένα ισχυρό σήμα.

Το όργανο MARSIS στο διαστημόπλοιο Mars Express θα έχει τη δυνατότητα να ερευνήσει κάτω από την επιφάνεια, σε μερικά χιλιόμετρα βάθος. Δεδομένου ότι το υγρό νερό έχει ένα πολύ ισχυρό σήμα στο ραντάρ, μπορεί να είμαστε σε θέση να πάρουμε πληροφορίες για το πόσο πάγος και νερό υπάρχει σε όλο το υπέδαφος του Άρη.

Επειδή το MARSIS είχε ως σκοπό να στείλει ραδιοσήματα πολύ βαθιά κάτω από την επιφάνεια, δεν θα μπορέσουν οι επιστήμονες να βρουν τι συμβαίνει στα πολύ λεπτά στρώματα. Έτσι εάν το στρώμα του πάγου έχει πάχος μόνο μερικό μέτρα ή λίγες δεκάδες μέτρα, το MARSIS δεν θα μπορεί να το δει. Αλλά της NASA το διαστημόπλοιο Mars Reconnaissance Orbiter, που θα εκτοξευτεί φέτος, θα έχει ένα ραντάρ που θα μπορεί να 'δει' την εγγύς επιφάνεια του Άρη. Έτσι θα δούμε αν υπάρχει παγωμένη θάλασσα.

Μέρος 2ο του άρθρου του Bernard Foing

Home