Ο Άρης δείχνει σημάδια ζωής. Τι βρέθηκε στα βάθη του Κόκκινου Πλανήτη

News Technology ΚΟΣΜΟΣ ΣΥΜΠΑΝ

31 Οκτωβρίου, 2022Αλφειός Ποταμός

© NASA

 

Νικολάι Γκουριάνοφ. Στα τέλη Οκτωβρίου, δημοσιεύτηκαν ταυτόχρονα αρκετές επιστημονικές εργασίες βασισμένες σε δεδομένα από το InSight Lander. Η μελέτη των σεισμικών κυμάτων κατέστησε δυνατή την αποκάλυψη της εσωτερικής δομής του Άρη. Τι ακριβώς βρέθηκε στα σπλάχνα του – στο υλικό του RIA Novosti.

.

Dusty Hero

Ο σταθερός καθετήρας InSight βρίσκεται στην Ηλύσια Πεδιάδα από το 2018. Η διάρκεια ζωής πλησιάζει στο τέλος της: τα ηλιακά πάνελ είναι σκονισμένα και δεν παρέχουν πλέον αρκετή ενέργεια. Ο σταθμός αναμένεται να κλείσει τον Δεκέμβριο. Αλλά έκανε πολλά.

© NASA/JPL-Caltech InSight Solar Panels: Clean το 2018, Dusty το 2022

Το κύριο καθήκον του InSight είναι να μελετήσει την εσωτερική δομή του Άρη. Το κύριο όργανο είναι το σεισμόμετρο SEIS που αναπτύχθηκε στη Γαλλία . Αυτό το θολωτό όργανο «ακούει» τον πλανήτη σαν το στηθοσκόπιο γιατρού. Πιάνει διακυμάνσεις που προέρχονται από τα βάθη ή προκύπτουν από την πρόσκρουση μετεωριτών. Για τους πλανητολόγους, και τα δύο είναι κρίσιμα.

©NASA/JPL-Caltech Σεισμόμετρο SEIS, κλειστό με ειδικό κάλυμμα

Υπάρχουν πολλά τυφλά σημεία στη γεωλογία του Άρη. Τώρα μερικά είναι ξεκάθαρα.

.

Ο Άρης εξετάστηκε στον «υπερήχο»

Η εσωτερική δομή των ουράνιων σωμάτων καθορίζεται συνήθως από έμμεσα σημάδια. Έτσι, έχοντας υπολογίσει τη στιγμή αδράνειας του πλανήτη, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ο Άρης έχει έναν πυρήνα παρόμοιο με αυτόν της γης και πιθανότατα είναι σίδηρος. Αλλά η διάμετρος ήταν άγνωστη.

.

Ερευνητές στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας (ANU) χρησιμοποίησαν μια μέθοδο παρόμοια με τον ιατρικό υπέρηχο. Τα σεισμικά κύματα που προκαλούνται από τους σεισμούς αφήνουν πίσω τους «ηχώ» – ασθενή σήματα που αντανακλώνται από τις εσωτερικές δομές του πλανήτη, συμπεριλαμβανομένου του πυρήνα. Αυτές οι «ηχώ» μπορούν να ηχογραφηθούν μετά από λίγες ώρες.

© Dr Sheng Wang και καθηγητής Hrvoje Tkalčić/ANU Μέσα στον Άρη

Οι μετρήσεις κατέστησαν δυνατή, πρώτον, την επιβεβαίωση της ύπαρξης του πυρήνα και, δεύτερον, τον καθορισμό της διαμέτρου του – περίπου 3620 χιλιόμετρα. Αυτό είναι το μισό της Γης .

.

“Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι ο πυρήνας του Άρη είναι υγρός και αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο, αλλά μπορεί να περιέχει ελαφρύτερα στοιχεία όπως υδρογόνο και θείο. Αυτές οι ουσίες μπορούν να αλλάξουν τη θερμική αγωγιμότητα του πυρήνα”, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Δρ Σενγκ Γουάνγκ. από το ANU.

.

Ο πυρήνας της Γης δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που προστατεύει όλες τις μορφές ζωής από την ακτινοβολία. Ο Άρης είχε κι αυτός κάποτε τέτοιο πεδίο, αλλά μετά εξαφανίστηκε. Το γιατί δεν έχει ακόμη καθοριστεί.

.

Και ο Άρης είναι τόσο νέος

Η αρειανή επαρχία Θαρσίς είναι η μεγαλύτερη ηφαιστειακή αλυσίδα. Ένα από τα βουνά, ο Όλυμπος, είναι το υψηλότερο στο ηλιακό σύστημα, 21 χιλιόμετρα. Όμως όλα αυτά τα ηφαίστεια έχουν σβήσει. Οι επιστήμονες δεν ήξεραν αν ο ηφαιστειασμός συνεχίστηκε στον Κόκκινο Πλανήτη σήμερα. Μια διεθνής ομάδα ερευνητών απέδειξε ότι ο Άρης είναι γεωφυσικά ζωντανός.

.

Μια λεπτομερής ανάλυση 20 πρόσφατων σεισμών SEIS προκάλεσε έκπληξη. Το υποκέντρο – ένα υπόγειο κέντρο διάδοσης δονήσεων – αποδείχθηκε ότι βρίσκεται στην περιοχή των αυλακιών του Κέρβερου, ενός συστήματος ρηγμάτων ηφαιστειακής προέλευσης.

CC BY-SA 3.0 IGO / ESA / DLR / FU Βερολίνο / Ένα από τα ρήγματα (graben) που αποτελούν το σύστημα Cerberus Fossae

Χαρακτηριστικά σεισμικών κυμάτων χαμηλής συχνότητας που προέρχονται από μεγάλο βάθος (14-50 χιλιόμετρα) υποδηλώνουν ότι κάτω από ένα από τα βάθη υπάρχει μια θερμή πηγή – μια ρωγμή γεμάτη με μαγματικό τήγμα. Αυτό σημαίνει ότι η ηφαιστειακή δραστηριότητα στον Άρη συνεχίζεται.

© Simon Stähler et al. / 2022 Το ενεργό τμήμα των αυλακιών του Κέρβερου, φαίνεται από τα ανατολικά

Καθώς και ο σχηματισμός της επιφάνειας του πλανήτη. Αφού εξέτασαν εικόνες της περιοχής από τροχιακά, οι επιστήμονες παρατήρησαν αποθέσεις σκόνης στην περιοχή των αυλακιών του Κέρβερου, πιο σκοτεινές από τον γύρω ρεγολίθο.

CC BY-SA 3.0 IGO / ESA / DLR / FU Βερολίνο / Αυλάκια του Κέρβερου

«Αυτό είναι απόδειξη σχετικά νεαρής ηφαιστειακής δραστηριότητας από γεωλογική άποψη, ίσως τα τελευταία 50.000 χρόνια», εξηγεί ο επικεφαλής συγγραφέας Simon Stehler του Ινστιτούτου Γεωφυσικής της Ζυρίχης ETH (ETH Zurich).

.

Ούτε ο Απόλλωνας δεν μπορούσε να το κάνει αυτό.

Το κύριο γεωλογικό χαρακτηριστικό του Άρη είναι η λεγόμενη διχοτόμηση του βόρειου και του νότιου ημισφαιρίου. Ο παγκόσμιος νότος είναι μια ορεινή περιοχή διάσπαρτη με κρατήρες πρόσκρουσης. Δηλαδή, η επιφάνεια εδώ είναι πιο αρχαία, δεν έχει ενημερωθεί εδώ και πολύ καιρό.

.

Ο παγκόσμιος βορράς, περίπου το ένα τρίτο της έκτασης του πλανήτη, είναι μια συνεχής πεδιάδα. Πιθανότατα, κάποτε υπήρχε ωκεανός. Υπάρχουν πολύ λιγότερα ίχνη μετεωριτών εκεί – διαγράφηκαν από κάποιες εσωτερικές διεργασίες.

©NASA/JPL Αριστερά: Στο δυτικό ημισφαίριο κυριαρχεί η επαρχία Θαρσίς (κόκκινο και καφέ). Τα ψηλά ηφαίστεια είναι λευκά. Οι Mariner Valleys εμφανίζονται με μπλε χρώμα. Δεξιά: περιοχές με ψηλούς κρατήρες ορατές στο δυτικό ημισφαίριο (κίτρινο και κόκκινο), η ελλαδική πεδιάδα ορατή κάτω αριστερά (σκούρο μπλε και μοβ). Η Ηλύσια Πεδιάδα είναι ορατή πάνω δεξιά. Οι περιοχές βόρεια του ορίου διχοτομίας είναι χρωματισμένες με μπλε και στους δύο χάρτες.

 

Μια τέτοια πτώση επιχειρήθηκε να εξηγηθεί από διαφορές στο πάχος του φλοιού, στην πυκνότητα, στη σύστασή του ή σε συνδυασμό αυτών των παραγόντων. Ωστόσο, έλειπαν πειραματικά δεδομένα. Απαιτήθηκε ένας ειδικός τύπος θαλάσσιου σεισμού – επιφανειακά κύματα.

.

Μέχρι τώρα, τέτοια καταγράφονται μόνο στη Γη. Οι επιστήμονες τους περίμεναν στον Άρη εδώ και πολύ καιρό. Όμως οι δονήσεις δεν προκάλεσαν διακυμάνσεις της επιθυμητής ισχύος και οι κρούσεις μετεωριτών ήταν είτε πολύ αδύναμες είτε πολύ μακριά από τη συσκευή InSight. Τέλος, για διάφορους τεχνικούς λόγους ήταν δύσκολο να γίνει κατανοητό ότι τα κύματα που κατέγραψε ο σεισμογράφος ήταν απλώς επιφανειακά κύματα.

.

Δύο εξαιρετικά ισχυρά σεισμικά γεγονότα που συνέβησαν στον Άρη το δεύτερο εξάμηνο του 2021 κατέστησαν δυνατό να γνωρίζουμε με βεβαιότητα.

© ETH Zurich / Doyeon Kim, Martin van Driel και Christian Boehm Προσομοίωση πεδίου κυμάτων στον Άρη

Η Lilia Poselova της εταιρείας της Καλιφόρνιας Malin Space Science Systems, χρησιμοποιώντας το Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) , προσδιόρισε ότι οι κρούσεις μετεωριτών ήταν η πηγή των μαρμελάδων. Το ένα έπεσε περίπου 3500 χιλιόμετρα από τη συσκευή InSight και άφησε έναν τεράστιο κρατήρα (πάνω από 130 μέτρα σε διάμετρο). Το δεύτερο απέχει 7500 χιλιόμετρα.

.

“Είναι η πρώτη φορά που παρατηρούνται σεισμικά επιφανειακά κύματα έξω από τη Γη. Ακόμη και η αποστολή Apollo στη Σελήνη απέτυχε”, λέει ο Doen Kim του ETH Zurich.

.

Ο σεισμογράφος μέτρησε τα λεγόμενα κύματα Rayleigh. Το πρώτο πέρασε από τις βόρειες πεδιάδες. Το δεύτερο κινήθηκε προς την αντίθετη κατεύθυνση και έφτασε στον ανιχνευτή InSight μετά από μια «παγκόσμια περιοδεία» – το μονοπάτι του έτρεχε κυρίως κατά μήκος των νότιων ορεινών. Οι ερευνητές μέτρησαν την ταχύτητα και των δύο κυμάτων.

© Kim et al., Science (2022) Η κίνηση των σεισμικών κυμάτων από τις θέσεις πρόσκρουσης δύο μετεωριτών (σημειωμένων με κίτρινους κύκλους) στη μονάδα InSight

Αποδείχτηκαν πρακτικά τα ίδια. Αυτό σημαίνει ότι η πυκνότητα και η σύνθεση του φλοιού του Άρη σε βάθος πέντε έως 30 χιλιομέτρων είναι ομοιόμορφες (κατά μέσο όρο). Και τώρα πρέπει να αναζητήσουμε άλλες εξηγήσεις της γεωλογικής διχοτομίας.

Η δουλειά της Poselova και της Kim έχει δημοσιευθεί στο περιοδικό Science.

.

Η ζωή είναι σαν τη ρύπανση

Η γεωλογία του Άρη ενδιαφέρει πρωτίστως τους επιστήμονες. Οι απλοί γήινοι ασχολούνται περισσότερο με τη βιολογία. Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχουν στοιχεία για την ύπαρξη ζωής σε γειτονικό πλανήτη. Μια νέα μελέτη αφήνει ελπίδες ότι ήταν τουλάχιστον στο μακρινό παρελθόν. Η αναζήτηση για “αρειανούς” είναι επίσης να είναι κάτω από την επιφάνεια.

.

Σε ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Astrobiology, επιστήμονες από τις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Σλοβενία ​​προσομοίωσαν τις συνθήκες του Άρη για να δοκιμάσουν την ικανότητα ορισμένων τύπων βακτηρίων και μυκήτων να επιβιώνουν σε χαμηλές θερμοκρασίες και υπό την επίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας.

.

Ο μικροοργανισμός Deinococcus radiodurans (γνωστός και ως «βακτήριο Conan») διήρκεσε αρκετές ώρες. Καθώς βουτάτε πιο βαθιά, οι πιθανότητες επιβίωσης εκτινάσσονταν στα ύψη. Θαμμένο σε βάθος μόλις δέκα εκατοστών στον «ρεγόλιθο», το βακτήριο άντεξε σε ακτινοβολία που ισοδυναμεί με δόση 1,5 εκατομμυρίου ετών στον Άρη. Και σε βάθος δέκα μέτρων, θα μπορούσε να διατηρηθεί για 280 εκατομμύρια χρόνια σε ξηρή και παγωμένη κατάσταση.

© Michael J. Daly/USU Deinococcus radiodurans

Πριν από δισεκατομμύρια χρόνια θα μπορούσε να υπήρχε ζωή στον Άρη. Αλλά ακόμα κι αν οι οργανισμοί έχουν καταφέρει να εξελιχθούν σε μορφές παρόμοιες με το D. radiodurans, οι πιθανότητες να τους βρουν είναι πλέον αμελητέες. Ωστόσο, είναι δυνατό να ανιχνευθούν μακρομόρια τέτοιων οργανισμών ή των ιών τους.

.

Ένα άλλο συμπέρασμα: η ικανότητα των βακτηρίων να επιβιώνουν στις συνθήκες ενός γειτονικού πλανήτη μας κάνει να λαμβάνουμε πιο σοβαρά υπόψη τον κίνδυνο βιολογικής μόλυνσης του Άρη. Η αντίστροφη μόλυνση της Γης είναι επίσης δυνατή, όταν ένας οργανισμός που εξελίχθηκε σε εξωγήινες συνθήκες εισέλθει στον κόσμο μας. Το πρώτο μπορεί να περιπλέξει την αναζήτηση για εξωγήινη ζωή, το δεύτερο – να δημιουργήσει μια απειλή για την ανθρωπότητα.

…………………………………………………………………………………………..