Badania przeprowadzone przez Norberta Schorghofera (Planetary Science Institute, PSI) dowodzą, że na powierzchni Marsa kilka razy do roku może płynąć ciekła, słona woda.
Woda w stanie ciekłym na powierzchni Marsa jest dziś dość rzadkim zjawiskiem, bowiem wiążący ją lód wodny przy wzroście temperatury szybko rozprasza się (sublimuje) do atmosfery – na długo przed osiągnięciem temperatury topnienia. Z formy lodu prawie natychmiast przechodzi do postaci gazowej. To wynik tego, że ciśnienie atmosferyczne na Marsie jest bliskie tzw. potrójnego punktu wody – to minimalne ciśnienie niezbędne do występowania wody w postaci płynu.
Mars posiada wiele zimnych regionów bogatych w lód i wiele ciepłych regionów wolnych od lodu, ale lodowate regiony, w których temperatura wzrasta powyżej temperatury topnienia, są rzadkimi, trudnymi do znalezienia miejscami. To tam pojawia się ciekła woda – mówi Schorghofer.
Proces ten przebiega następująco: duży głaz leżący na powierzchni, w środkowych szerokościach geograficznych, rzuca cień w zimie. Ciągle zacieniony obszar za głazem jest bardzo zimny – tak zimny, że lód wodny gromadzi się w tym miejscu właśnie zimą. Gdy Słońce wschodzi ponownie wiosną, lód ten nagle się nagrzewa. W szczegółowych obliczeniach modelu temperatura może tam wzrastać od -128 stopni Celsjusza rano do -10 stopni Celsjusza w południe, co jest bardzo dynamiczną zmianą w tak krótkim okresie czasu. Ale w tym krótkim czasie niecały stopiony lód ucieka swobodnie do atmosfery Marsa.
Sól obniża temperaturę topnienia wody, więc w glebie bogatej w sól lód wodny topi się już w temperaturze -10 stopni Celsjusza. Solanki tworzą się więc tam, dopóki cały lód nie zamieni się w ciecz lub w gaz (parę wodną). Po czym w kolejnym roku na Marsie powtarza się ten sam proces.
Zacienione obszary za dużymi głazami są tak zimne, że gromadzi się za nimi nie tylko szron wodny, ale także lód zbudowany z dwutlenku węgla. Co ciekawe, badacze Marsa nazywają pierwszy wiosenny dzień na tej planecie, bez obserwowanego lodu z dwutlenku węgla, „Dniem krokusa”. Topnienie lodu następuje właśnie w tym dniu lub bezpośrednio po nim.
Odpowiedź na pytanie, czy topnienie sezonowego lodu wodnego po Dniu krokusa faktycznie występuje na Marsie, wymaga mnóstwa szczegółowych obliczeń. Liczby te naprawdę mają znaczenie – powiedział Schorghofer. Opracowanie niezbędnych modeli ilościowych zajęło nam całe dekady.
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Oryginalna praca naukowa: Mars: Quantitative Evaluation of Crocus Melting behind Boulders, Norbert Schorghofer, 2020 II 12, The Astrophysical Journal
- Strona PSI
Źródło: PSI
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na ilustracji: trójwymiarowy widok profilu temperatury powierzchni Marsa wokół wyidealizowanego głazu położonego na szerokości 30°S. Po stronie przeciwnej do Słońca temperatury wynoszą około -128°C, ale gdy Słońce wschodzi, obszar ten szybko się nagrzewa, więc zamarznięte zasoby wody topią się ponad gruntem zawierającym sól, zanim sublimuje ona do atmosfery planety.
Źródło: Norbert Schorghofer.
