Istraživači sa Harvard John A. Paulson škole inženjerskih i primenjenih nauka (SEAS) otkrili su novu hemijsku teoriju koja objašnjava zašto je drevni Mars mogao da održava dovoljno toplote za postojanje tečne vode, uprkos tome što je bio dalje od Sunca nego Zemlja i što je Sunce u ranijim periodima bilo manje snažno.
Teorija, koju je razvila tim pod vođstvom Danice Adams, postdoktorandkinje u NASA SAGAN programu, temelji se na preciznom fotohemijskom modeliranju koje pokazuje kako je Marsova atmosfera u svojim ranim danima omogućila epizode zagrevanja staklenika. Ove epizode, koje su trajale i do 100.000 godina, bile su ključne za održavanje toplog i vlažnog okruženja na Marsu, što je verovatno omogućilo postojanje vode i možda čak života.
„Jedno od najizazovnijih pitanja u planetarnim naukama je kako je Mars mogao da ima tečnu vodu, s obzirom na to da je bio dalje od Sunca i Sunce je bilo znatno hladnije“, objašnjava Adams. Prethodne teorije sugerisale su da je vodonik u atmosferi mogao da doprinese stakleničkom efektu, ali životni vek vodonika bio je kratak, što je dovelo do potrebe za dubljom analizom.
Istraživači su modifikovali model poznat kao kinetika, koji simuliše kako različiti gasovi, uključujući vodonik, reaguju sa atmosferom i zemljom Marsa pod uticajem rane marsovske klime. Kroz ovaj model, otkrili su da su tokom Noahian i Hesperian perioda (pre 4 i 3 milijarde godina), Mars i njegovi uslovi doživeli periodične tople udare, koji su trajali po 100.000 godina ili više, tokom kojih je temperatura omogućavala postojanje tečne vode na površini.
Topli periodi na Marsu bili su pokrenuti hidratacijom tla, što je omogućilo da se voda zadrži u atmosferi i stvorila potrebnu količinu vodonika. Ovi periodi fluktuacije temperature bili su praćeni promenama u hemiji atmosfere, gde je ugljen-dioksid (CO2) podložan sunčevom zračenju i pretvaran u ugljen-monoksid (CO). Tokom toplijih perioda, CO se reciklirao u CO2, stvarajući dominaciju CO2 i vodonika u atmosferi. Međutim, u hladnijim periodima, ovaj proces je usporen, stvarajući više CO i smanjenje nivoa kiseonika.
Istraživanje daje novi uvid u uslove koji bi mogli podržati prebiotsku hemiju na Marsu i izazove za dugoročni opstanak života tokom perioda hlađenja i oksidacije. Kroz korišćenje izotopskog hemijskog modeliranja, tim planira da istraži dalje dokaze o ovim procesima, a prvi uzorci sa Marsa iz budućih misija mogli bi pomoći da se potvrde ove teorije.
„Zbog toga što Mars nema tektonske ploče, njegove geološke karakteristike su vrlo stare, što čini proučavanje njegove prošlosti još intrigantnijim“, zaključuje Adams. Ova studija ne samo da pomaže da se razjasni istorija Marsa, već i pruža dragoceno znanje o načinu na koji planete evoluiraju tokom vremena, što može imati dalekosežne implikacije za razumevanje drugih svetova u našem Sunčevom sistemu.
