Kodėl Marse pradingo vanduo ir jo atmosfera? Įdomi hipotezė, kaip „Marsas spruko nuo Veneros, o tada prasidėjo pats įdomumas“ ()
Prieš milijardus metų Marso paviršiumi tekėjo upės. Raudonajai planetai netenkant atmosferos, jos gebėjimas išlaikyti vandenį irgi menko — taip teigia dauguma hipotezių. Tačiau remiantis nauju modeliu, Marse galėjo iš pradžių būti šilčiau ir drėgniau, jeigu jis būtų susidaręs arčiau Saulės ir pamažu būtų traukęsis tolyn.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
„Marsas susidarė virš Veneros; tada nuslinko link Žemės,“ savo kolegoms išdėstė Cole'as Brownas, tyrėjas iš Pensilvanijos valstijos universiteto. Kartu su tame pačiame dirbančiu planetologu Darrenu Williamsu, Brownas modeliavo Saulės sistemos susidarymo pradžią, kur Marsas susidarydavo šiltesnėje vietoje. Paaiškėjo, kad toks procesas mažai tikėtinas, bet įmanomas — truputį daugiau nei dešimtadalyje taip prasidėjusių pasaulių Marsas sėkmingai atsidurdavo dabartinėje savo orbitoje. C. Brownas pristatė rezultatus birželį Denveryje vykusiame 232-ajame Amerikos astronomų draugijos susitikime.
„Marsui pasprukus nuo Veneros, prasidėtų pats įdomumas,“ sakė Brownas.
„Marso patranka“
Marso paviršius išraižytas struktūromis, primenančiomis upių vagas ir deltas, kas rodo, kad anksčiau planetoje skysto vandens netrūko. Šios beveik 4 milijardų metų struktūros nedaug jaunesnės už pačią planetą, kas rodo, jog skystas vanduo Raudonojoje planetoje gyvavo neilgai.
Prieš keturis milijardus metus jauna Saulė buvo blyškesnė, jos šviesis siekė vos tris ketvirtadalius dabartinio. Jei Marsas būtų atsiradęs dabartinėje savo orbitoje, naujagimė žvaigždė už 1,5 astronominio vieneto (229 mln. km) skriejančio Marso pakankamai nebūtų sušildžiusi.
Kad planetoje būtų pakankamai šilta, kad galėtų laikytis skystas vanduo, reikėtų atmosferos apkloto, pažymėjo Brownas. Jei būtų stiprus šiltnamio efektas, Raudonosios planetos paviršiuje galėtų būti skysto vandens. Tačiau bėgant laikui, mokslininkai ėmė laikytis nuomonės, kad atmosfera buvo prarasta; NASA zondas vykdo Marso atmosferos ir lakumo istorijos misija (Mars Atmosphere and Volatile Evolution – MAVEN) ieško užuominų apie dingstančią atmosferą.
Tačiau Browno toks pritarimas šiam sprendimui netenkino. „Tokį [skysto vandens] rezultatą galima pasiekti ir kitaip“, sakė jis.
Brownas ir Williamsas pastebėjo, kad regione netoli Veneros būtų buvusi tinkama vieta skystam vandeniui, kai Saulė dar buvo jauna ir blyški. Naudodami kompiuterinius modelius, jie išsiaiškino, kad dvi planetos galėjo vystytis drauge maždaug 100 milijonų metų — tiek laiko pakaktų skysto vandens susiformavimui paviršiuje. Šie du pasauliai būtų gravitaciškai susirakinę, ir tą neilgą laiką būtų atsisukę vienas į kitą ta pačia puse, kol jų orbitos nestabilumai atitraukė juos vieną nuo kito.
Ištrūkęs Marsas dar ne kartą praskrietų šalia Veneros. Gravitacija trauktų Venerą artyn, o Marsas spiraline orbita skrietų tolyn. Taip Raudonoji planeta netrukus pasiektų Žemę — ir čia reikalai sudėtingėja.
Pirmose tokio scenarijaus simuliacijose gravitacinė sąveika su Žeme sugebėjo Marsą nustumti į dabartinę jo poziciją. Bet Brownas ir Williamsas pastebėjo, kad Raudonoji planeta kartais prisiartindavo prie Žemės per 40 jos spindulių — tai yra arčiau, nei Mėnulio orbita. Deja, pradiniame modelyje Mėnulio nebuvo, taigi ir potencialus chaosas nebuvo pavaizduotas. Todėl mokslininkai pradėjo viską nuo pradžių ir įtraukė Žemės palydovą.
„Tai atrodė lyg Marso sviedinys iššautas į Žemės ir Mėnulio sistemą“
Mokslininkai atliko 10 000 simuliacijų, kaip Marsas įskrieja į sistemą skirtingais greičiais. Paaiškėjo, kad kuo arčiau Žemės paviršiaus praskrieja Marsas, tuo didesnė tikimybė, kad bus paveiktas ir Žemės palydovas — kartais netgi visai išsviedžiamas iš sistemos. Šiose simuliacijos Marsas retai prisiartindavo prie sistemos, kad ją taip paveiktų, bet „į šią riziką turime atsižvelgti,“ sakė Brownas.
Tokie artimi susitikimai iškėlė įdomių klausimų. Pagal vyraujančią Mėnulio kilmės teoriją, planetų sistemos jaunystėje su Žeme susidūrė Marso dydžio objektas. Susidūrimas būtų išmušęs dalį Žemės paviršiaus, kuris kartu su objekto dalimis vėliau susijungė į Žemės palydovą. Šis procesas primena Browno ir Williamso simuliuotą, nors ir be katastrofiško susidūrimo.
„Tai beveik būtent tas pasakojimas, bet ne visai,“ sakė Brownas.
Tikimybė, kad Marsas gyvavimą pradėjo šalia Veneros – menkas. Daugiau nei pusėje simuliacijų keliaujantis Marsas susidūrė su Venera arba Žeme, o tokiu atveju Raudonojoje planetoje neliktų jokių skysto vandens ženklų. Beveik penktadaliu atvejų Marsas būdavo išsviedžiamas iš planetų sistemos, o dešimtadaliu – atsidurdavo Saulėje. Tik 13 procentų atvejų jis, sėkmingai pravinguriavęs tarp Veneros ir Žemės atsidurdavo dabartinėje savo pozicijoje.
Kol kas tyrėjai tebenagrinėja būdus, kaip Marsas galėjo sėkmingai persikelti į išorinę Saulės sistemą ir ar Marsas su Venera galėjo būti stabilūs, kol buvo gravitaciškai susirišę.
Nola Taylor Redd
Space.com