Nauka i technika

Mars daje śniegowi obcy zwrot

  • 20 stycznia, 2023
  • 7 min read
Mars daje śniegowi obcy zwrot


Noora Alsaeed często myślała o zbudowaniu bałwana na Marsie.

Omówmy to jeszcze raz. Bałwan na Mars? Ta pustynna, opuszczona planeta tam? Ten pokryty piaskiem? Cóż za niezwykły sen.

Ale Alsaeed wie kilka rzeczy, których reszta z nas nie wie. Jest planetologiem z University of Colorado w Boulder, której praca opiera się na danych ze statku kosmicznego NASA krążącego wokół Marsa. Bada obszary polarne Czerwonej Planety i osobliwe molekuły zawieszone w atmosferze nad nimi. Wie, że na Marsie pada śnieg.

Podobnie jak na Ziemi, na Marsie występują pory roku, a zimą — mniej więcej dwa razy dłużej niż u nas — lodowe kryształy spływają kaskadą z chmur i gromadzą się na lodowatej powierzchni. Brzmi to niewiarygodnie, biorąc pod uwagę, że Mars jest notorycznie suchy. Ale Mars radzi sobie z tym drobnym szczegółem technicznym, zastępując skomplikowany, sześcioboczny śnieg wodny czymś innym. Atmosfera Marsa, wielokrotnie cieńsza niż ziemska, składa się głównie z dwutlenku węgla. W najbardziej gorzkich warunkach dwutlenek węgla przekształca się z gazu w małe kryształki lodu w kształcie sześcianu — szczególnie suchy lód, którego my, Ziemianie, używamy do stworzenia upiornej sceny w Halloween. Lód jest zbyt ciężki, aby pozostać na marsjańskim niebie, więc spada w dół, osadzając się w płytkich stosach na czerwonej planecie.

Mars to planeta, która obok Ziemi prawdopodobnie wywarła największe wrażenie na wyobraźni publicznej. Jesteśmy dobrze zaznajomieni z Marsem jako planetą ze wszystkimi łazikami, miejscem, w którym Elon Musk chce, aby ludzie stworzyli drugi dom, oczywistym następnym celem podróży teraz, gdy ludzie byli na Księżycu. Ale pod całym tym szumem kryją się subtelniejsze, wręcz fascynujące szczegóły dotyczące czwartej planety od Słońca, takie jak hipnotyzujący krajobraz dźwiękowy i bogato teksturowane formacje skalne, ułożone warstwowo jak mille-feuille. Śnieg z dwutlenkiem węgla to tylko jedna z wielu ciekawostek Marsa.

Warto przeczytać!  Uszkodzony rosyjski frachtowiec kosmiczny odłącza się od stacji kosmicznej

Naukowcy zaczęli podejrzewać, że regiony polarne Marsa mogą stać się wystarczająco zimne, aby zamienić dwutlenek węgla w śnieg już w XIX wieku, powiedział mi Paul Hayne, planetolog z CU Boulder, który bada marsjańskie opady śniegu. Misja NASA w latach 70. XX wieku dokonała obserwacji, które później zinterpretowano jako pierwsze oznaki opadów śniegu z dwutlenkiem węgla. W 2008 roku statek kosmiczny, który wylądował na północnych równinach Marsa, wykrył ślady śniegu — rodzaju lodu wodnego! — spadającego z atmosfery. Ale nie było dowodów na to, że śnieg z wody rzeczywiście dotarł do ziemi; powietrze na Marsie jest tak rozrzedzone, że woda sublimuje do stanu gazowego, zanim kryształy dotkną powierzchni.

Jednak sonda Mars Reconnaissance Orbiter, która krąży wokół Marsa od ponad 15 lat, wychwytuje śnieg z dwutlenku węgla docierający do powierzchni. (Naukowcy nie mają fotograficznych ani wideodowodów na opady śniegu zawierającego dwutlenek węgla, a jedynie wykrycia dokonane za pomocą technologii laserowej i obserwacje na falach niewidocznych dla naszych oczu. „Ponieważ większość śniegu na Marsie spada w ciemnościach nocy polarnej, Śnieg gromadzi się nawet, głównie w pobliżu obszarów nachylonych, takich jak zbocza klifów i krawędzie kraterów, powiedział Sylvain Piqueux, naukowiec z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA, który bada Marsa. ja. Powiedział, że gromadzi się ich wystarczająco dużo, by – hipotetycznie – wrzucić rakiety śnieżne.

Ta myśl pobudza wyobraźnię. Jak to jest stać na powierzchni Marsa w środku zimy, kiedy temperatury są w końcu na tyle niskie, że uwalniają cząsteczki z nieba? Opady śniegu występują tylko podczas zimnej marsjańskiej nocy, więc jeśli masz ze sobą gogle noktowizyjne, zobaczysz, że otacza cię jasna mgiełka. Płatki śniegu z dwutlenku węgla są maleńkie, mniejsze niż szerokość pasma włosów – znacznie mniejsze niż ich sześciościenne odpowiedniki z lodu wodnego. „Nie wyglądałoby to tak magicznie jak na Ziemi” — powiedział Alsaeed.

Warto przeczytać!  Odblokowanie związku między autoimmunizacją a infekcją

Ale marsjańska zamieć byłaby na swój sposób urocza. „Byłoby wyjątkowo cicho” — powiedział Hayne. Możesz nawet uchwycić dźwięk spadających na ziemię małych kostek śniegu z dwutlenkiem węgla. Powiedział, że podmuch wiatru może wznieść „nieprzezroczystą kolumnę błyszczącego śniegu”. „Lśniący” i „śnieg” — dwa słowa, które mogą zmienić twój mentalny obraz Marsa.

Więc jeśli astronauci mogliby teoretycznie jeździć na rakietach śnieżnych na czerwonej planecie, co jeszcze mogliby zrobić? Narciarstwo prawdopodobnie odpada, powiedział Hayne. „Częścią tego, co umożliwia jazdę na nartach na Ziemi, jest to, że cienka warstwa ciekłej wody tworzy się na powierzchni cząstek lodu, gdy narty powodują tarcie, smarując ruch” – powiedział. Na Marsie to tarcie spowodowałoby, że cząsteczki lodu zamieniłyby się w parę i uniosłyby się, co „prawdopodobnie sprawiłoby, że narty byłyby trochę wijące się”.

Eksperci tak naprawdę nie wiedzą, czy na Marsie mogłyby odbywać się inne klasyczne zimowe aktywności. „Pomysł radzenia sobie ze śniegiem, który składa się z CO2, jest mi po prostu obcy” – powiedział Alsaeed. „To będzie zupełnie inna gra w piłkę”. Piqueux nie jest pewien, czy śnieg z dwutlenkiem węgla zlepiłby się na tyle, by uformować śnieżkę, nie mówiąc już o bałwanie; suchy lód nie jest dokładnie chemiczną zagadką, ale to, jak ten materiał zachowuje się w warunkach marsjańskich, jest bardziej tajemnicze, powiedział. Przynajmniej możesz zarządzać śnieżnym aniołem. A co do otwierania szeroko ust, aby złapać płatek śniegu w kształcie sześcianu? „Nigdy nie możesz wystawiać języka na Marsie!” — powiedział Hayne. (Przepraszam, musiałem zapytać!)

Warto przeczytać!  Nie tylko wątroba, serce i nerki, picie alkoholu może również uszkodzić twoje DNA

Jest wiele do nauczenia się. „Śnieg może być uniwersalnym procesem dla [worlds] z atmosferą – powiedział Piqueux. „Dowiedzenie się, jak to działa, może nam powiedzieć całkiem sporo o planetach – co kształtuje ich powierzchnię, jak ewoluują i jak wyglądają”. Naukowcy teoretyzują, że Mars był bardziej podobny do Ziemi kilka miliardów lat temu – ciepły i balsamiczny, z prawdziwymi jeziorami i morzami. Być może wtedy też padało więcej śniegu, z grubymi płatkami zamarzniętej wody, a wpływ tych starożytnych opadów pozostaje osadzony na biegunach planety.

Wiele dziesięcioleci temu, na długo przed przybyciem robotów kosmicznych na Marsa, naukowcy wyobrażali sobie czerwoną planetę jako tętniące życiem miejsce, wierząc, że znaki na powierzchni, które widzieli przez swoje teleskopy, były dowodem inteligentnej inżynierii. Astronom Percival Lowell szczegółowo opisał te znaki, które nazwał kanałami, w: Atlantycki w 1895 roku, rozpalając w publicznej wyobraźni kuszącą obietnicę zamieszkałego Marsa. Ostatecznie tak się nie stało: każde życie, które mogło powstać na Marsie, jest albo dawno martwe, albo ukrywa się poza zasięgiem wzroku, zakopane z dala od blasku słońca. Odmienność od Ziemi była niemal rozczarowująca.

Ale wciąż istnieją znajome echa, jak sam Lowell zauważył. „Jeśli astronomia czegoś uczy, to uczy, że człowiek jest tylko szczegółem w ewolucji wszechświata i że podobnych, choć różnorodnych szczegółów nieuchronnie należy się spodziewać po wielu otaczających go kulach” — napisał. „Dowiaduje się, że chociaż prawdopodobnie nigdy nie znajdzie nigdzie swojego sobowtóra, jego przeznaczeniem jest odkrycie dowolnej liczby kuzynów rozsianych po kosmosie”. Kuzyni lubią marsjański śnieg — może nie na tyle, by ulepić prawdziwego bałwana, ale na pewno na tyle, by poruszyć naszą wyobraźnię z odległości milionów kilometrów.


Źródło