eso1509sr — Naučno saopštenje

Mars: planeta koja je izgubila okean vode

5. mart 2015.

Prema najnovijim istraživanjima, na Marsu je postojao prastari okean koji je sadržao više vode nego Zemljin Arktički okean i pokrivao je površinu veću od one koju prekriva Atlantski okean. Međunarodni tim naučnika koristio je ESO Veoma veliki teleskop, kao i instrumente na W.M. Kek opservatoriji i NASA Infracrveni teleskop, kako bi posmatrao atmsoferu ove planete i mapirao karakteristike vode u različitim delovima Marsove atmosfere tokom perioda od šest godina. Ovo su prve mape ove vrste. Rezultati su objavljeni danas u časopisu Science.

Pre oko 4 milijarde godina, mlada planeta Mars imala je dovoljno vode da preplavi celu njenu površinu dubine oko 140 metara. Verovatniji scenario je da se tečnost skoncentrisala u određenom regionu i formirala okean, koji je okupirao skoro polovinu Marosve severne hemisfere. U nekim delovima ovaj okean je dostizao dubinu od čak 1,6 kilometara.

"Naša studija pruža čvrstu procenu količinu vode na Mars u prošlosti, mereći koliko vode je izgubio u svemir",  rekao je Geronimo Vilanueva, naučnik koji radi u Godarad centru za svemirske letove u NASA-i i glavni autor ovog naučnog rada." Ovaj rad će nam pomoći da bolje razumemo istoriju kretanja vode na Marsu."

Najnovije procene temelje se na detaljnim opservacijama dve neznatno razmiličite forme vode u Marsovoj atmosferi. Jedna je poznata i sastoji se od dva vodonikova i jednog kiseonikovog atoma H2O. Druga forma vode je HDO, ili poluteška voda, prirodna varijacija u kojoj je jedan vodonikov atom zamenjen težim elementom, deutereijumom.

S obzirom da je deuterijumska voda teža od obične, ona teže isparava u međuplanetarni prostor. Ovo znači da što je veći gubitak vode sa planete, veći je odnos između HDO i H2O u vodi koja nije isparila [1].

Naučnici su pronašli razliku u otisku ova dva tipa vide uz pomoć ESO Veoma velikog teleskopa u Čileu, kao i uz pomoć instrumenata na Kek opsrevatoriji i NASA Infracrvenom teleskopu na Havajima [2]. Upoređujući odnos HDO i H2O, naučnici su izmerili za koliko se udeo HDO povećao i time koliko je vode pobeglo u svemir. Na ovaj način, moguće je proceniti količinu vode na Marsu u prošlosti.

Tokom israživanja, tim naučnika je konstantno vršio mapiranje distribucije H2O i HDO tokom šest zemaljskih godina - što je oko tri godine na Marsu - a kao rezultat dobili su procenu koncentracije svake forme pojedinačno, kao i nihov međusobni odnos. Mapa otkriva i sezonske promene i mikroklimu, iako je sadašnji Mars praktično pustinja.

Uli Keufl, naučnik iz ESO-a, koji je bio zadužen za izgradnju instrumenta korišćenog u ovoj studiji, a ujedno i koautor ove studije, dodaje: "Još jednom sam oduševljen koliko su moćna daljinska posmatranja drugih planeta, koristeći astronomske teleskope: pronašli smo drevni okean koji je bio udaljen više od 100 miliona kilometara!"

Tim je posebno bio zainteresovan za regione oko polova, jer su polarne kape na Marsu najveći rezervoari vode. Smatra se da se voda koja se tamo nalazi svedoči o evolcuiji vode na Marsu iz nojevskog perioda, koji se završio pre 3.7 milijardi godina.

Najnoviji rezultati pokazuju da je atmosferska voda u blizini polarnog regiona za faktor sedam prisutnija od okeanske vode u Zemljinoj atmosferi. Ovo implicira da je voda u stalnom ledu na Marsu osmostruko više koncentrisanija. Mars je najverovatnije izgubio oko 6,5 puta veću količinu vode od one koja je sadržana u polarnim kapama kako bi omogućila tako visok nivo koncentracije. Zapremina Marsovog ranog okeana morala je iznositi najmanje 20 miliona kubnih kilometara.

Na osnovu posmatranja površine Marsa danas, najverovatnija lokacija okeana bila je Severna ravan, koja je dugo smatrana kandidatom zbog svoje udubljenosti. Pretpostavlja se da je prastari okean pokrivao 19% površine planete - radi poređenja, Atlantski okean pokriva oko 17% Zemljine površine.

"Ako uzmemo u obzir da je Mars izgubio toliku količinu vode, vrlo je verovatno da je planeta bila pokrivena vodom duži vremenski period nego što se prethodno mislio, sugerišući da je planeta bila nastanjiva duže vremena", rekao je Mihael Muma, viši naučni saradnik u Godard centru i drugi autor na naučnom radu.

Postoji mogućnost da je Mars jednom imao čak i više vode, i da se jedan deo nalazi ispod površine. S obzirom da mapa otkriva mikroklimu površine i promene u koncentraciji atmosferske vode tokom vremena, mapa može i dalje biti korisna za otkrivanje podzemnih skladišta vode. 

Beleške

[1] U okeanima na Zemlji na svaki HDO molekul postoji 3200 molekula H2O.  

[2] Iako sonde na Marsovoj površini i orbiteri mogu da daju mnogo detaljnija in situ merenja, oni ipak ne mogu da vrše monitoring celokupne marsovske atmosfere. Ovo se najbolje postiže uz pomoć infracrvenih spektrografa na velikim teleskopima lociranim na Zemlji. 

Više informacija

Istraživanje je predstavljeno u radu “Strong water isotopic anomalies in the Martian atmosphere: probing current and ancient reservoirs”, autora G. VIllanueva et al., i objavljen je u online časopisu Science on 5, marta 2015.

Tim čine: G.L. Villanueva (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, USA; Catholic University of America, Washington, D.C., USA), M.J. Mumma (NASA Goddard Space Flight Center), R.E. Novak (Iona College, New York, USA), H.U. Käufl (ESO, Garching, Germany), P. Hartogh (Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Germany), T. Encrenaz (Observatoire de Paris-Meudon, Paris, France), A. Tokunaga (University of Hawaii-Manoa, Hawaii, USA), A. Khayat (University of Hawaii-Manoa) i M. D. Smith (NASA Goddard Space Flight Center).

ESO je najistaknutija međunarodna astronomska organizacija u Evropi i najproduktivnija zemaljska opservatorija na svetu. Podržava je 16 zemalja članica: Austrija, Belgija, Brazil, Češka, Danska, Francuska, Finska, Nemačka, Italija, Holandija, Poljska, Portugal, Španija, Švedska, Švajcarska i Velika Britanija. ESO sprovodi vrlo ambiciozan program fokusiran na dizajn, izgradnju i upravljanje najmoćnijim astronomskim opservatorijama na Zemlji, koje će omogućiti značajna naučna otkrića. Takođe, ESO ima vodeću ulogu u promovisanju i organizovanju saradnje u oblasti astronomskih istraživanja. ESO vodi tri jedinstvene posmatračke lokacije u Čileu: La Sija, Paranal i Šahnantor. Na Paranalu, ESO upravlja Veoma velikim teleskopom, najnaprednijim teleskopom na svetu u oblasti vidljive svetlosti, a rukovodi i teleskopima za pregled neba. VISTA radi u oblasti infracrvene svetlosti i najveći je teleskop za pregled neba na svetu, dok je VST najveći teleskop dizajniran da sprovodi pretraživanja neba isključivo u oblasti vidljive svetlosti. ESO je evropski partner na revolucionarnom projektu ALMA, najvećoj astronomskoj opservatoriji današnjice. Na vrhu Sero Armazones, nedaleko od Paranala, ESO gradi 39-metarski Evropski izuzetno veliki teleskop, koji će postati “najveće svetsko oko upereno ka nebu”.

Četiri programa u NASA Upravnom centru u Vašingtonu podržala su ovo istraživanje: Mars Fundamental Research, Planetary Astronomy, Planetary Atmospheres i NASA Astrobiology.

Linkovi

Kontakt

Ivana Horvat
Astronomsko društvo Novi Sad
Petrovaradin, Srbija
Email: eson-serbia@eso.org

Geronimo Villanueva
Goddard Space Flight Center
Greenbelt MD, USA
Tel.: +1 301 286 1528
Email: geronimo.villanueva@nasa.gov

Michael Mumma
Goddard Space Flight Center
Greenbelt MD, USA
Email: Michael.J.Mumma@nasa.gov

Ulli Käufl
ESO
Garching bei München, Germany
Email: hukaufl@eso.org

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Ovo je prevod ESO saopštenja za javnost eso1509.

O saopštenju

Saopštenje br.:eso1509sr
Naziv:Mars
Tip:Solar System : Planet : Feature : Surface
Facility:NASA Infrared Telescope Facility, Very Large Telescope, W. M. Keck Observatory
Instruments:CRIRES
Science data:2015Sci...348..218V

Galerija

Artist’s impression of Mars four billion years ago
Artist’s impression of Mars four billion years ago
Samo na engleskom jeziku
Artist’s impression of Mars four billion years ago
Artist’s impression of Mars four billion years ago
Samo na engleskom jeziku

Video

Artist’s impression of Mars four billion years ago
Artist’s impression of Mars four billion years ago
Samo na engleskom jeziku
Artist’s impression of Mars four billion years ago
Artist’s impression of Mars four billion years ago
Samo na engleskom jeziku
Mars: the planet that lost an ocean's worth of water
Mars: the planet that lost an ocean's worth of water
Samo na engleskom jeziku
Artist’s impression of Mars four billion years ago (fulldome)
Artist’s impression of Mars four billion years ago (fulldome)
Samo na engleskom jeziku

Takođe pogledajte