Ένα λεπτό στρώμα παγετού νερού εντοπίστηκε σε μια εκπληκτική τοποθεσία στον πλανήτη Marte: η κορυφή των γιγάντιων ηφαιστείων στην περιοχή Tharsis, συμπεριλαμβανομένου του Olympus Mons, του μεγαλύτερου ηφαιστείου στην ανακάλυψη, που έγινε με δεδομένα από τροχιά, αμφισβητεί τα υπάρχοντα κλιματικά μοντέλα που δεν έκαναν τέτοια κλιματικά μοντέλα στον κόκκινο πλανήτη. ισημερινά γεωγραφικά πλάτη, όπου το έντονο ηλιακό φως θα πρέπει να αποτρέψει ένα τέτοιο φαινόμενο.
Η παρουσία αυτού του παγετού, αν και εξαιρετικά λεπτή, με πάχος συγκρίσιμο με αυτό μιας ανθρώπινης τρίχας, καλύπτει μια τεράστια περιοχή και αντιπροσωπεύει έναν σημαντικό όγκο νερού που κινείται μεταξύ της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας καθημερινά. Η παρατήρηση Essa προσφέρει νέες ενδείξεις σχετικά με τον κύκλο του νερού στο Marte και την ύπαρξη μοναδικών μικροκλιμάτων που δημιουργούνται από τη μνημειακή τοπογραφία του πλανήτη, αλλάζοντας την επιστημονική κατανόηση του πού μπορούν να βρεθούν οι υδάτινοι πόροι.
Ο Όλυμπος Mons, ένα κολοσσιαίο ηφαίστειο ασπίδας, είναι το επίκεντρο αυτής της ανακάλυψης. Η επιβλητική δομή Sua όχι μόνο κυριαρχεί στο τοπίο του Άρη, αλλά επηρεάζει επίσης ενεργά τις τοπικές ατμοσφαιρικές συνθήκες. Η ανάλυση εικόνων υψηλής ανάλυσης δείχνει ότι ο παγετός σχηματίζεται τις πιο κρύες ώρες της νύχτας και εξαχνώνεται γρήγορα μετά την ανατολή του ηλίου, σε έναν ημερήσιο κύκλο που δεν είχε παρατηρηθεί προηγουμένως στη συγκεκριμένη περιοχή του πλανήτη.
Διαστάσεις που προκαλούν τη φαντασία
Οι αναλογίες του Olympus Mons είναι δύσκολο να απεικονιστούν σε σύγκριση με οποιονδήποτε επίγειο σχηματισμό. Με ύψος που φτάνει περίπου τα 22 χιλιόμετρα πάνω από το μεσαίο επίπεδο του Marte, είναι σχεδόν τρεις φορές ψηλότερο από το Monte Everest. Η βάση Sua εκτείνεται σε διάμετρο πάνω από 600 χιλιόμετρα, μια περιοχή τόσο μεγάλη που θα κάλυπτε πλήρως μια χώρα όπως η França ή η πολιτεία Arizona. Devido σε αυτή την έκταση, ένας παρατηρητής στην επιφάνεια του ηφαιστείου δεν θα μπορούσε να δει την κορυφή, καθώς η καμπυλότητα του πλανήτη θα έκρυβε την κορυφή. Οι πλαγιές του ηφαιστείου είναι εκπληκτικά ήπιες, με μέση κλίση μόλις 5%, που σημαίνει ότι η ανάβαση, αν και μεγάλη, θα ήταν σταδιακή. Στην κορυφή, υπάρχει ένα σύμπλεγμα καλντέρας, μια κοιλότητα που σχηματίζεται από διαδοχικές καταρρεύσεις μετά από μεγάλες εκρήξεις, το οποίο έχει διαστάσεις περίπου 85 επί 60 χιλιόμετρα και έχει βάθος έως και 3 χιλιόμετρα. Γύρω από τη βάση του, ένας απότομος γκρεμός, σε ορισμένα σημεία ύψους έως και 8 χιλιομέτρων, σηματοδοτεί το όριο της δραστηριότητας της αρχαίας λάβας, δημιουργώντας έναν μνημειακό βράχο που περιβάλλει μεγάλο μέρος της κατασκευής.
Η γεωλογία πίσω από έναν πλανητικό κολοσσό
Ο σχηματισμός μιας δομής τόσο γιγάντιας όσο το Olympus Mons ήταν δυνατός λόγω ενός συνδυασμού γεωλογικών παραγόντων μοναδικών για το Marte. Diferente από Terra, ο κόκκινος πλανήτης δεν έχει ενεργή τεκτονική πλακών. Na Terra, ο φλοιός χωρίζεται σε πλάκες που κινούνται πάνω από τον μανδύα, γεγονός που αναγκάζει τα ηφαίστεια να απομακρύνονται από τις πηγές μάγματος τους, τα λεγόμενα «hotspots». Η κίνηση Esse περιορίζει πόσο μεγάλο μπορεί να γίνει ένα ηφαίστειο. Em Marte, ο φλοιός είναι στατικός, επιτρέποντας σε ένα μόνο hotspot να εκτοξεύει λάβα στην ίδια θέση για εκατοντάδες εκατομμύρια, ή ακόμα και δισεκατομμύρια, χρόνια. Esse συνεχής συσσώρευση ηφαιστειακού υλικού έχτισε το Olympus Mons στρώμα προς στρώμα.
Ένας άλλος κρίσιμος παράγοντας ήταν η χαμηλότερη βαρύτητα του Marte, που αντιστοιχεί περίπου στο 38% της βαρύτητας της Γης. Essa η ασθενέστερη βαρυτική δύναμη επέτρεψε στις εκρήξεις λάβας να χτίσουν δομές πολύ ψηλότερες και πλατύτερες από ό,τι θα ήταν δυνατό στο Terra, χωρίς αυτές να καταρρεύσουν υπό το βάρος τους. Η λάβα που αποβλήθηκε ήταν χαμηλού ιξώδους, πολύ ρευστή, γεγονός που την έκανε να ρέει για μεγάλες αποστάσεις πριν στερεοποιηθεί, δημιουργώντας τις ήπιες πλαγιές που είναι χαρακτηριστικές ενός ηφαιστείου ασπίδας. Η απουσία σημαντικής διάβρωσης από υγρό νερό ή ισχυρούς ανέμους κατά τη διάρκεια των γεωλογικών εποχών συνέβαλε επίσης στη διατήρηση του αρχικού σχήματος και των χαρακτηριστικών του με αξιοσημείωτη σαφήνεια, προσφέροντας στους επιστήμονες ένα παράθυρο στο ηφαιστειακό παρελθόν του πλανήτη.
Λεπτομερής ανάλυση του παγετού στην κορυφή
Ο παγετός εντοπίστηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα από όργανα σε τροχιακά όπως το ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) από το Agência Espacial Europeia (ESA). Η υψηλής ανάλυσης Câmeras κατέγραψε τις ανεπαίσθητες αλλαγές στην ανακλαστικότητα της επιφάνειας κατά τις πρώτες πρωινές ώρες.
Αν και το στρώμα πάγου είναι εξαιρετικά λεπτό, υπολογίζεται ότι κατά τις πιο κρύες εποχές, περίπου 150.000 τόνοι νερού κατακάθονται ως παγετός στις κορυφές των ηφαιστείων Tharsis. Esse όγκος νερού ισοδυναμεί με περίπου 60 ολυμπιακές πισίνες.
Η σύνθεση του παγετού είναι κυρίως πάγος νερού, που επιβεβαιώνεται από φασματοσκοπικές αναλύσεις που μετρούν τον τρόπο με τον οποίο το φως αλληλεπιδρά με υλικά στην επιφάνεια. Το Isso το διαφοροποιεί από τα πολικά καλύμματα πάγου του Marte, τα οποία περιέχουν τόσο πάγο νερού όσο και παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα (ξηρός πάγος).
Το φαινόμενο συμβαίνει λόγω ενός συγκεκριμένου μικροκλίματος. Το Ventos μεταφέρει την υγρασία στις πλαγιές των βουνών, όπου ο αέρας διαστέλλεται και ψύχεται καθώς ανεβαίνει. Essa Η υγρασία συμπυκνώνεται και παγώνει στην επιφάνεια μέσα στους λέβητες, οι οποίοι λειτουργούν ως παγίδες κρύου, προστατεύοντας τον πάγο από το άμεσο ηλιακό φως για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Η πολύπλοκη δομή της κεντρικής καλντέρας
Η καλντέρα στην κορυφή του Olympus Mons δεν είναι ένας μόνο κρατήρας, αλλά μάλλον μια συλλογή από επικαλυπτόμενες κοιλότητες. Το χαρακτηριστικό Essa αποκαλύπτει μια μακρά και πολύπλοκη ιστορία ηφαιστειακής δραστηριότητας, με διαφορετικούς θαλάμους μάγματος να καταρρέουν σε διαφορετικούς χρόνους για εκατομμύρια χρόνια.
Οι εσωτερικοί τοίχοι της καλντέρας παρουσιάζουν ρήγματα και πεζούλια που αποτελούν άμεση απόδειξη αυτών των γεγονότων κατάρρευσης. Η μελέτη αυτών των χαρακτηριστικών επιτρέπει στους πλανητικούς γεωλόγους να ανασυνθέσουν τη σειρά και το μέγεθος των προηγούμενων εκρήξεων, παρέχοντας πολύτιμες πληροφορίες για την εσωτερική λειτουργία του ηφαιστείου.
Το πάτωμα της καλντέρας καλύπτεται από ένα λεπτό στρώμα αρειανής σκόνης, αλλά οι εικόνες ραντάρ και τα τοπογραφικά δεδομένα δείχνουν ότι από κάτω, η δομή του βράχου είναι καλά διατηρημένη. Οι ρομποτικές αποστολές Futuras θα μπορούσαν να αναλύσουν αυτά τα εκτεθειμένα πετρώματα για να λάβουν άμεσα δείγματα του μάγματος που σχημάτισε το ηφαίστειο.
Ιστορικό δραστηριότητας και τρέχουσα κατάσταση
Η καταμέτρηση των κρατήρων πρόσκρουσης στην επιφάνεια των ροών λάβας Olympus Mons δείχνει ότι οι πιο πρόσφατες εκρήξεις σημειώθηκαν πριν από περίπου 25 εκατομμύρια χρόνια. Σε γεωλογικούς όρους, αυτό θεωρείται πολύ πρόσφατο, υποδηλώνοντας ότι το ηφαίστειο μπορεί να μην έχει σβήσει, αλλά μάλλον σε κατάσταση λήθαργου. Η δυνατότητα Essa εγείρει συναρπαστικά ερωτήματα σχετικά με το γεωλογικό και θερμικό δυναμικό του εσωτερικού του Marte.
Η παρατεταμένη ηφαιστειακή δραστηριότητα στην περιοχή του Tharsis, όπου βρίσκεται το Olympus Mons, έπαιξε βασικό ρόλο στην εξέλιξη του κλίματος και της ατμόσφαιρας του Marte. Οι τεράστιες ποσότητες αερίων που απελευθερώνονται κατά τις εκρήξεις, όπως το διοξείδιο του άνθρακα και οι υδρατμοί, μπορεί να συνέβαλαν στη δημιουργία ενός προσωρινού φαινομένου του θερμοκηπίου, καθιστώντας τον πλανήτη θερμότερο και υγρότερο στο μακρινό παρελθόν του.
Συνάφεια με την εξερεύνηση του Marte
Η ανακάλυψη παγετού νερού σε ισημερινές περιοχές έχει άμεσες επιπτώσεις στη μελλοντική ανθρώπινη εξερεύνηση του Marte. Το νερό είναι ένας κρίσιμος πόρος, όχι μόνο για τη διατροφή των αστροναυτών, αλλά και για την παραγωγή καυσίμου πυραύλων (υδρογόνο και οξυγόνο). Identificar Οι προσβάσιμες πηγές νερού εκτός πολικών περιοχών αποτελούν προτεραιότητα για τις διαστημικές υπηρεσίες.
Επιπλέον, η μελέτη του Olympus Mons και των μικροκλίματών του βοηθά στη βελτίωση των ατμοσφαιρικών μοντέλων του Άρη. Compreender Ο τρόπος με τον οποίο το νερό κινείται και εγκαθίσταται στον πλανήτη είναι απαραίτητος για την πρόβλεψη του καιρού, τον προγραμματισμό επιφανειακών αποστολών και την αναζήτηση περιβαλλόντων που θα μπορούσαν ή θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν μικροβιακή ζωή. Τα ηφαίστεια, με την υπολειπόμενη θερμότητα και την πιθανή αλληλεπίδρασή τους με τα υπόγεια ύδατα, θεωρούνται τοποθεσίες υψηλού αστροβιολογικού ενδιαφέροντος.
Ένα ορόσημο που παρατηρείται εδώ και δεκαετίες
Από τότε που ο ανιχνευτής Mariner 9 της NASA έφτασε στο Marte το 1971 κατά τη διάρκεια μιας παγκόσμιας καταιγίδας σκόνης και αποκάλυψε ότι οι μυστηριώδεις αποστολές “Nix Subsequent, όπως Viking, Mars Global Surveyor,