Uniós kutatók teljesen újszerű virtuális modellt dolgoztak ki a Mars éghajlati fejlődésének megfejtésére, amely új megvilágításba helyezi a Mars légkörének történetét és időbeli átalakulását. Ez az innovatív megközelítés forradalmasíthatja a bolygó múltjának megértését – és még ahhoz is támpontokat nyújthat, mikor lehetett élhető a Vörös Bolygó. Mindezt a Horizon, az EU kutatási és innovációs magazinja tette közzé.
Egy nemzetközi kutatócsoport olyan modellen dolgozik a Mars evolúciójáról, amely megfejthet néhány régóta őrzött titkot, többek között azt is, hogy bolygószomszédunk egykor adhatott-e otthont az életnek. Ehhez a kutatók olyan fejlett szimulációkat hoznak létre, amelyek alaposabb fénybe helyezik a Mars éghajlatának történetét, és segítenek meghatározni, hogy a Vörös Bolygó egykoron képes volt-e életet fenntartani.
Különleges Mars modell
A „Mars through time” elnevezésű, uniós támogatással működő kutatócsoport a bolygó történetének különböző korszakaiból próbálja összerakni a darabokat. A csoport munkáját a párizsi Francia Nemzeti Tudományos Kutatóközpontban koordinálják. A hatéves, 2025 novemberéig tartó kezdeményezés célja, hogy meghatározza azokat a lehetséges időkereteket, amelyek során a Marson meleg volt és nedves, gleccserek borították, és talán még az élet számára is alkalmas lehetett.
A korábbi Mars-küldetések némi betekintést nyújtottak már a Mars történetébe, de nem mutatták meg, milyen is volt valójában a bolygó. A robotok által végzett felfedezések során kiderült, hogy a Mars nem mindig volt az a sivatagos száraz bolygó, ami ma. Voltak rajta folyóknak és tavaknak kedvező korszakok, valamint jégkorszakok is.
A felszínét alakító éghajlati folyamatokról azonban a küldetések keveset tudtak meg. Az uniós projekt során most egy virtuális és az idők során fejlődő bolygót akarnak kialakítani. A 2019-ben kezdődött fejlesztés – részben a nagy mennyiségű számítások miatt – nehezebbnek bizonyult, mint eredetileg gondolták. De a vége már a láthatáron van.
A kissé fellengzős módon virtuális időgépnek nevezhető eszköz arra lesz használható, hogy a Mars történetének különböző korszakaiba utazzunk, és pontosan megértsük, mi és mikor történt a bolygóval.
Tudjuk, hogy a Földhöz hasonlóan a Mars is Naprendszerünk hajnalán, 4,5 milliárd évvel ezelőtt született. Körülbelül fele akkora, mint a mi bolygónk, és messzebb van a Naptól, mint a Föld. Emiatt kevesebb napsugárzás éri, mint a Földet. A bizonyítékok azonban egyre inkább arra utalnak, hogy életének korai szakaszában a Mars egy meleg és nedves bolygó volt, hasonlóan a miénkhez.
Geológiai és ásványtani bizonyítékok azt mutatják, hogy a Marsnak egykor vastagabb légköre volt. Ami pedig még érdekesebb, hogy a felszínén ősi tavak és tengerek maradványait is felfedezték. Ezek közül kettőt jelenleg a NASA Curiosity és Perseverance nevű roverjei vizsgálnak.
Szimulálják a Vörös Bolygó evolúcióját
Valamikor 3-4 milliárd évvel ezelőtt a Mars még nem teljesen tisztázott okokból elvesztette légkörét, és ezzel együtt a felszínén a folyékony víz létezését lehetővé tevő mérsékelt éghajlatot is. Ma a bolygó kopár és száraz, kivéve a felszíne alatt rejtőző vizet, valamint a sarkokon látható jeget, amely megfagyott víz.
Hogy pontosan mikor volt víz a Marson, még nyitott kérdés. Ugyancsak feltételezés, hogy a Mars hatalmas eljegesedési időszakokon ment keresztül, amelyek völgyeket vájtak a felszínébe, amikor a légkör átmenetileg eltűnt.
A kutatók azt remélik, hogy modelljük betekintést adhat abba, hogy ezek az időszakok mikor következtek be. Ezt olyan pontossággal tudja majd megtenni, amilyenre a korábbi marsi klímamodellek nem voltak képesek. Olyan új modellel próbálkoznak, amely több ezer vagy millió évre visszamenőleg is képes szimulálni a Mars evolúcióját.
A modell kifejlesztéséhez a kutatócsoport a Marsról már ismert információkat veszi alapul, és nagy teljesítményű számítógépek segítségével szimulálja a felszínen uralkodó körülményeket, amelyekhez ez vezethetett. Például a Mars egyik ismert legfontosabb változó tényezője a ferdeség, vagyis a bolygó Nap körüli pályája során tapasztalt dőlésszöge. Jelenleg ez körülbelül 25 fok, hasonlóan a Földhöz, de a történelem során a majdnem nulla foktól több mint 60 fokig változott. Ez a Mars felszínén a hőmennyiség nagymértékű ingadozását okozta. A marsi légkör vastagsága és összetétele az idők folyamán szintén nyitott kérdés. Ma a bolygó légköre a Föld térfogatának mintegy 1 százalékát teszi ki, és 95 százalékát széndioxid alkotja.
Modellezhető a víz kialakulása is
A jelenlegi elképzelések szerint az ősi marsi vulkanizmus jelentős mennyiségű hidrogént juttatott a légkörbe, ami a széndioxiddal kombinálva elegendő üvegházhatást eredményezhetett. Ebben azonban még sok a bizonytalanság.
A nagy becsapódások, például az aszteroidákkal vagy üstökösökkel való ütközések szintén befolyásolhatták a Mars éghajlatát. Az ilyen becsapódások bizonyítékai ma kráterek formájában láthatók a bolygó felszínén. A kutatócsoport eszközeivel ez a hatás is modellezhető, ahogy az is, mi kell ahhoz, hogy egy Földhöz hasonló bolygó felszínén folyékony víz alakuljon ki.
