Μια νέα μελέτη από γεωλόγους στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Μπόλντερ απεικονίζει την εικόνα ενός Κόκκινου Πλανήτη που ήταν σχετικά ζεστός και υγρός, πολύ διαφορετικός από την παγωμένη ερημιά που γνωρίζουμε σήμερα.

Τα ευρήματα της ομάδας υποδηλώνουν ότι η έντονη βροχόπτωση πιθανότατα τροφοδότησε πολλά δίκτυα κοιλάδων και καναλιών που διαμόρφωσαν την επιφάνεια του Άρη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια – προσθέτοντας νέα στοιχεία σε μια μακροχρόνια συζήτηση στην επιστήμη των πλανητών.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής την Amanda Steckel, η οποία απέκτησε το διδακτορικό της στις γεωλογικές επιστήμες στο CU Boulder το 2024, δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στις 21 Απριλίου στο Journal of Geophysical Research: Planets.

«Θα μπορούσατε να δημιουργήσετε εικόνες από το Google Earth από μέρη όπως η Γιούτα, να κάνετε σμίκρυνση και θα δείτε τις ομοιότητες με τον Άρη», είπε ο Steckel, τώρα στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια.

Οι περισσότεροι επιστήμονες σήμερα συμφωνούν ότι τουλάχιστον λίγο νερό υπήρχε στην επιφάνεια του Άρη περίπου 4,1 έως 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

Αλλά από πού προήλθε αυτό το νερό ήταν εδώ και καιρό ένα μυστήριο. Μερικοί ερευνητές λένε ότι ο αρχαίος Άρης δεν ήταν ποτέ ζεστός και υγρός, αλλά πάντα κρύος και ξηρός. Εκείνη την εποχή, ο νεαρός ήλιος του ηλιακού συστήματος ήταν μόνο περίπου 75% φωτεινός από όσο είναι σήμερα. Εκτεταμένοι πάγοι μπορεί να κάλυπταν τα υψίπεδα γύρω από τον ισημερινό του Άρη και μπορύσαν να λιώνουν περιστασιακά για μικρά χρονικά διαστήματα.

Στη νέα έρευνα, η Steckel και οι συνάδελφοί της ξεκίνησαν να διερευνήσουν τις θεωρίες ζεστού και υγρού έναντι ψυχρού και ξηρού του παρελθόντος κλίματος του Άρη. Η ομάδα χρησιμοποίησε προσομοιώσεις σε υπολογιστή για να διερευνήσει πώς το νερό μπορεί να διαμόρφωσε την επιφάνεια του Άρη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Διαπίστωσαν ότι η βροχόπτωση από το χιόνι ή τη βροχή πιθανότατα σχημάτισε τα μοτίβα των κοιλάδων και των καναλιών που εξακολουθούν να υπάρχουν στον Άρη σήμερα.

«Είναι πολύ δύσκολο να κάνεις οποιοδήποτε είδος οριστικής δήλωσης», είπε ο Steckel. “Αλλά βλέπουμε αυτές τις κοιλάδες να ξεκινούν από ένα μεγάλο εύρος υψομέτρων. Είναι δύσκολο να το εξηγήσουμε αυτό ότι έγινε μόνο με πάγο.”

Οι δορυφορικές εικόνες του Άρη σήμερα εξακολουθούν να αποκαλύπτουν τα δακτυλικά αποτυπώματα του νερού στον πλανήτη.

Γύρω από τον ισημερινό, για παράδειγμα, απέραντα δίκτυα καναλιών εξαπλώνονται από τα υψίπεδα του Άρη, που διακλαδίζονται σαν δέντρα και αδειάζουν σε λίμνες και, ενδεχομένως, σε έναν ωκεανό. Το ρόβερ Perseverance της NASA, το οποίο προσγειώθηκε στον Άρη το 2021, εξερευνά επί του παρόντος τον κρατήρα Jezero, τη θέση μιας τέτοιας αρχαίας λίμνης. Κατά τη διάρκεια του Noachian, ένας ισχυρός ποταμός χύθηκε σε αυτήν την περιοχή, εναποθέτοντας ένα δέλτα στην κορυφή του δαπέδου του κρατήρα.

Για να μελετήσουν αυτό το αρχαίο παρελθόν, αυτός και ο Steckel, ο οποίος τώρα υπηρετεί στην επιστημονική ομάδα Perseverance, δημιούργησαν, ουσιαστικά, μια ψηφιακή έκδοση ενός τμήματος του Άρη.

Η ομάδα βασίστηκε σε μια προσομοίωση ή μοντέλο υπολογιστή, που αναπτύχθηκε αρχικά για μελέτες της γης από τον συν-συγγραφέα της μελέτης Gregory Tucker, καθηγητή στο Τμήμα Γεωλογικών Επιστημών στο CU Boulder. Ο Matthew Rossi, ερευνητής στο Συνεταιριστικό Ινστιτούτο Έρευνας στις Περιβαλλοντικές Επιστήμες (CIRES) στο CU Boulder, υπηρέτησε επίσης ως συν-συγγραφέας.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το λογισμικό για να μοντελοποιήσουν την εξέλιξη του τοπίου σε συνθετικό έδαφος που μοιάζει με τον Άρη κοντά στον ισημερινό του. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ομάδα πρόσθεσε νερό σε αυτό το έδαφος από την πτώση της βροχόπτωσης. Σε άλλες περιπτώσεις, οι ερευνητές συμπεριέλαβαν τήξη πάγου. Στη συνέχεια, στην προσομοίωση, άφησαν το νερό να ρέει για δεκάδες έως εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια.

Τα σενάρια παρήγαγαν πολύ διαφορετικούς πλανήτες: Στην περίπτωση της τήξης των πάγων, αυτές οι κοιλάδες σχηματίστηκαν σε μεγάλο βαθμό σε υψηλά υψόμετρα, περίπου γύρω από την άκρη του αρχαίου πάγου. Στα παραδείγματα βροχοπτώσεων, οι κεφαλές ποταμών του Άρη ήταν πολύ πιο διαδεδομένες, σε υψόμετρα που κυμαίνονταν από κάτω από τη μέση επιφάνεια του πλανήτη πάνω από 3.352 μέτρα ύψος.

Στη συνέχεια, η ομάδα συνέκρινε αυτές τις προβλέψεις με πραγματικά δεδομένα από τον Άρη που ελήφθησαν από τα διαστημόπλοια Mars Global Surveyor και Mars Odyssey της NASA. Οι προσομοιώσεις που περιελάμβαναν βροχόπτωση ευθυγραμμίστηκαν πιο στενά με τον πραγματικό Κόκκινο Πλανήτη.

Οι ερευνητές σπεύδουν να επισημάνουν ότι τα αποτελέσματα δεν είναι η τελική λέξη για το αρχαίο κλίμα του Άρη – συγκεκριμένα, το πώς ο πλανήτης κατάφερε να παραμείνει αρκετά ζεστός για να υποστηρίξει το χιόνι ή τη βροχή δεν είναι ακόμα σαφές. Όμως ο Hynek είπε ότι η μελέτη παρέχει στους επιστήμονες νέες γνώσεις για την ιστορία ενός άλλου πλανήτη: του δικού μας.

«Μόλις σταμάτησε η διάβρωση από το νερό που ρέει, ο Άρης σχεδόν πάγωσε στο χρόνο και πιθανώς εξακολουθεί να μοιάζει πολύ με τη Γη πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια», είπε.