On vaikea uskoa sitä nyt, kun katsot Marsin pölyistä, kuivunutta maisemaa, että sillä oli kerran valtava valtameri. NASAn äskettäinen tutkimus Punaisesta planeesta maailman tehokkaimmilla infrapunateleskoopeilla osoittaa selvästi planeetan, jolla oli Maan Jäämertä suurempi vesistö.
Jos se olisi levinnyt tasaisesti Marsin maapallolle, se olisi peittänyt koko pinnan noin 450 jalan (137 metrin) syvyyteen. Todennäköisemmin vesi kerääntyi matalille tasangoille, jotka peittävät suuren osan Marsin pohjoisesta pallonpuoliskosta. Paikoin se olisi ollut lähes mailin (1,6 km) syvä.
Kolmea maailman parasta infrapunaobservatoriota käytettiin Marsin ilmakehän normaalin ja raskaan veden runsauden tutkimiseen, erityisesti napakorkein, luomaan globaali kartta planeetan vesipitoisuudesta ja päättelemään muinaisen valtameren olemassaolosta. Kiitos: NASA/GSFC
Tässä on nyt se hyvä puoli. Ennen kuin aallot lensivät molekyyli kerrallaan avaruuteen, aallot läpäisivät aavikon rannoilla yli 1,5 miljardia vuotta – pidempään kuin aika, jonka elämä tarvitsi kehittyä maan päällä. Epäsuorasti elämällä oli tarpeeksi aikaa lähteä käyntiin myös Marsissa.
Vetyatomi koostuu yhdestä protonista ja yhdestä elektronista, mutta sen raskas muoto, deuterium, sisältää myös neutronin. HDO tai raskas vesi on harvinaista verrattuna tavalliseen juomaveteen, mutta raskaampana se jää todennäköisemmin kiinni, kun kevyempi muoto höyrystyy avaruuteen. Kiitos: NASA/GFSC
NASAn Goddard Space Flight Centerin tutkijat tutkivat vesimolekyylejä Marsin ilmakehässä käyttämällä kolmea maan tehokkainta infrapunateleskooppia – W. M. Keckin observatoriota Havaijilla, ESO:n Very Large Telescopea ja NASA:n infrapunateleskooppia. Heidän luomansa kartat osoittavat kahdentyyppisen veden jakautumisen ja määrän – normaalin H2O-version, jota käytämme kahvissamme ja HDO:ssa eli raskaassa vedessä, joka on harvinainen maapallolla, mutta ei niinkään Marsissa, kuin osoittautuu.
Kartat, jotka osoittavat H20:n ja HDO:n (raskasvesi) jakautumisen planeetalla, jotka on tehty infrapunateleskooppien kolmiolla. Kiitos: NASA/GSFC
Raskaassa vedessä yksi vetyatomeista sisältää yksinäisen protoninsa lisäksi neutronin, joka muodostaa vedyn isotoopin ns. deuterium . Koska deuterium on tavallista vetyä massiivisempaa, raskas vesi on nimensä mukaisesti normaalia vettä raskaampaa. Uudet 'vesikartat' osoittivat, kuinka normaalin ja raskaan veden suhde vaihteli planeetalla sijainnin ja vuodenajan mukaan. Uudet tiedot osoittavat, että napakorkit, joihin suuri osa Marsin nykyisestä vedestä on keskittynyt, ovat erittäin rikastettuja deuteriumilla.
Arvellaan, että Marsin aikoinaan globaalin magneettikentän heikkeneminen, aurinkotuuli riisui pois suuren osan planeetan varhaisesta, paksummasta ilmakehästä, jolloin auringon UV-valo hajottaa vesimolekyylejä. Kevyempi vety poistui avaruuteen ja keskitti raskaamman muodon. Osa vedystä voi myös poistua planeetan heikon painovoiman vuoksi. Kiitos: NASA/GSFC
Maapallolla deuteriumin ja normaalin vedyn suhde vedessä on 1:3 200, mutta Marsin napakorkeilla se on 1:400. Normaali, kevyempi vety häviää hitaasti avaruuteen, kun pieni planeetta on menettänyt suojaavan ilmakehän vaipan, jolloin se keskittyy raskaampaa vedyn muotoa. Kun tiedemiehet tiesivät deuteriumin ja normaalin vedyn välisen suhteen, he pystyivät suoraan määrittämään, kuinka paljon vettä Marsissa on täytynyt olla nuorena. Vastaus on PALJON!
Goddard-tutkijat arvioivat, että vain 13 prosenttia Marsin alkuperäisistä vesivarannoista on edelleen olemassa, keskittyen jäisiin napakansiin. Loput lähtivät tilaan. Kiitos: NASA/GSFC
Vain 13 % alkuperäisestä vedestä on jäljellä planeetalla, pääasiassa napa-alueilla, kun taas 87 % alkuperäisestä valtamerestä on kadonnut avaruuteen. Todennäköisin paikka valtamerelle olisi ollut pohjoiset tasangot, laaja, matalalla korkeudella sijaitseva alue, joka on ihanteellinen suurten vesimäärien keräämiseen. Mars olisi tuolloin ollut paljon enemmän maapalloa muistuttava planeetta, jossa olisi paksumpi ilmakehä, joka olisi tarjonnut tarvittavan paineen ja lämpimämmän ilmaston alla olevan valtameren ylläpitämiseksi.
Marsin kylmällä, aavikkomaisella pinnalla on tällä hetkellä vähän tai ei ollenkaan nestemäistä vettä. Kauan sitten Aurinko näki lähes varmasti heijastuksensa aaltojen aallottamista järvistä ja pohjoisesta valtamerestä. Kiitos: NASA/GSFC
Mielenkiintoisinta löydöissä on se, että Mars olisi pysynyt märkänä paljon kauemmin kuin alun perin uskottiin. Tiedämme Curiosity Roverin mittauksista, että vesi virtasi planeetalla 1,5 miljardia vuotta sen muodostumisen jälkeen. Mutta uusi tutkimus osoittaa, että Mars löi tavaraa paljon pidempään. Ottaen huomioon, että ensimmäinen todiste elämästä Maapallolla juontaa juurensa 3,5 miljardia vuotta sitten – vain miljardi vuotta planeetan muodostumisen jälkeen – Marsilla saattoi olla tarpeeksi aikaa elämän evoluutioon.
Joten vaikka saatamme valittaa niin suurenmoisen esineen kuin valtameren menetystä, meille jää kiehtova mahdollisuus, että se oli olemassa tarpeeksi kauan synnyttääkseen maailmankaikkeuden arvokkaimman luomuksen – elämän.
Charles Darwinia lainatakseni: ”…niin yksinkertaisesta alusta loputtomat muodot kauneimpia ja upeimpia ovat kehittyneet ja ovat kehittyneet.
Kuva Marsin kehittymisestä märästä maailmasta nykypäivään, jossa nestemäinen vesi ei voi lammittaa sen pinnalla höyryämättä suoraan planeetan ohueseen ilmaan. Kun Mars menetti ilmakehänsä miljardien vuosien aikana, jäljelle jäänyt vesi jäähtyi ja tiivistyi muodostaen pohjoisen ja etelän napakannen. Kiitos: NASA/GSFC