Απόσταση από τον Ηλιο και θύελλες σκόνης διαμορφώνουν την απώλεια νερού από τον Αρη

Θύελλα σκόνης σαρώνει την επιφάνεια του Αρη, σε αυτή την εντυπωσιακή φωτογραφία από τον δορυφόρο «Mars Express»

Αν και σήμερα είναι ξηρός, ο Αρης ήταν κάποτε ένας κόσμος καλυμμένος με νερό, όπως η Γη. Αποδείξεις γι' αυτό είναι τα μεγάλα πλημμυρικά κανάλια απορροής, οι σχηματισμένες από ποταμούς κοιλάδες και τα δέλτα ποταμών, που υπάρχουν ανάγλυφα στην επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη, αλλά και οι παρατηρήσεις με ραντάρ των ποσοτήτων υγρού νερού που βρίσκεται εγκλωβισμένο κάτω από πάγο και σκόνη στο νότιο πόλο του Αρη. Στην επιφάνεια του Αρη και πάνω απ' αυτή, το νερό μπορεί τώρα να υπάρχει μόνο με τη μορφή πάγου και υδρατμών, λόγω της πολύ χαμηλής ατμοσφαιρικής πίεσης, που φτάνει μόλις το 1% της γήινης. Ο Αρης έχασε το μεγαλύτερο μέρος του νερού του στο Διάστημα, στο πέρασμα των τελευταίων δισεκατομμυρίων ετών και ακόμη συνεχίζει να χάνει νερό από την ατμόσφαιρά του.

Δύο νέες μελέτες, η μια με επικεφαλής την Αννα Φεντόροβα του Διαστημικού Ερευνητικού Ινστιτούτου της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών και η άλλη με επικεφαλής τον Ζαν - Ιβ Σοφρέ, του γαλλικού Εργαστηρίου Διαστημικών Παρατηρήσεων της Ατμόσφαιρας, διευκρινίζουν πώς κινείται το νερό και διαφεύγει μέσα από την ατμόσφαιρα του Αρη. Αποκαλύπτουν ότι αυτή η διαδικασία επηρεάζεται από την απόσταση του πλανήτη από τον Ηλιο κατά τη διαδρομή της τροχιάς του και τις μεταβολές στο κλίμα και τον καιρό, συμπεριλαμβανομένων των τεράστιων θυελλών σκόνης, που συχνά σαρώνουν ολόκληρο τον πλανήτη.

Η διαστημοσυσκευή «Mars Express» του ESA σε καλλιτεχνική απεικόνιση καθώς περιφέρεται σε τροχιά γύρω από τον Αρη

Και οι δύο μελέτες χρησιμοποίησαν τα δεδομένα 8 ετών, που συνέλεξε η διαστημοσυσκευή «Mars Express», του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), η οποία έχει τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Αρη. Καθώς η ατμόσφαιρα είναι ο ενδιάμεσος κρίκος ανάμεσα στην επιφάνεια του πλανήτη και το Διάστημα, οι Ρώσοι ερευνητές εξέτασαν για πρώτη φορά τη συγκέντρωση υδρατμών στην ατμόσφαιρα (με βάση τις μετρήσεις του φασματοσκοπικού οργάνου SPICAM), από το επίπεδο του εδάφους έως ύψος 100 χιλιομέτρων. Διαπίστωσαν ότι όταν ο Αρης βρίσκεται στο μακρύτερο από τον Ηλιο σημείο της τροχιάς του (249 εκατ. χλμ.) οι υδρατμοί παραμένουν σε ύψος κάτω των 60 χλμ., ενώ όταν είναι στο κοντινότερο (207 εκατ. χλμ.), οι υδρατμοί συναντώνται και πάνω από τα 90 χλμ.

Πιο κοντά στον Ηλιο, οι υψηλότερες θερμοκρασίες και η εντονότερη κυκλοφορία της ατμόσφαιρας εμποδίζουν τους υδρατμούς να παγώσουν σε κάποιο υψόμετρο. Ετσι, τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας γίνονται πιο υγρά, μέχρι κορεσμού τους με υδρατμούς, με αποτέλεσμα να επιταχύνεται ο ρυθμός απώλειας νερού αυτήν την περίοδο. Τα χρόνια που ο Αρης εμφάνισε πλανητικών διαστάσεων θύελλα σκόνης, η ατμόσφαιρα έγινε ακόμη πιο υγρή, με υδρατμούς να συσσωρεύονται πάνω από τα 80 χλμ. υψόμετρο. Οι θύελλες σκόνης αποδείχτηκε ότι όχι μόνο θερμαίνουν και αναδεύουν την αρειανή ατμόσφαιρα, αλλά προκαλούν και επιπλέον απώλεια νερού.

Στα ίδια συμπεράσματα κατέληξε και η γαλλική μελέτη, με βάση τη συγκέντρωση υδρογόνου στα ανώτερα τμήματα της ατμόσφαιρας του Αρη. Διαπίστωσε ότι ανάμεσα σε μια χρονιά με θύελλα σκόνης και σε μια που δεν την εμφάνισε, η απώλεια υδρογόνου και κατ' επέκταση υδρατμών ήταν 100 φορές μεγαλύτερη! Τα επιστημονικά ευρήματα δείχνουν ότι κάθε δισεκατομμύριο χρόνια ο Αρης χάνει το ισοδύναμο δύο μέτρων νερού, που θα κάλυπτε ολόκληρη την επιφάνειά του. Ο ρυθμός αυτός, όμως, δεν είναι αρκετός για να εξηγήσει τη συνολική απώλεια νερού, αφού τα γεωλογικά μορφώματα δείχνουν ότι στο παρελθόν υπήρχαν στον πλανήτη τεράστιες ποσότητες νερού. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί μόνο με δύο τρόπους: Είτε σημαντικό μέρος του νερού αυτού πέρασε στο υπέδαφος είτε ο ρυθμός απώλειας ήταν πολύ μεγαλύτερος στο παρελθόν.

Η δουλειά των επιστημόνων με τα δεδομένα από το «Mars Express» επιβεβαιώνει λιγότερο σαφή συμπεράσματα από τα δεδομένα της αποστολής «ExoMars Trace Gas Orbiter», του ESA και της ρωσικής Roscosmos. Σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα και αμερικανικών αποστολών θα βοηθήσουν στη βαθύτερη κατανόηση των μακρόχρονων διαδικασιών πίσω από την απώλεια νερού στον Αρη και τη δημιουργία πληρέστερης εικόνας όχι μόνο για τη σημερινή κλιματολογία του, αλλά και για τη διαχρονική της εξέλιξη.