Rejtélyes üledékek és leszállóhely-jelöltek: európai eredmények a Marsról

A Mars Express-szonda radarmérései alapján a bolygó éjszakai ionoszférájában töltött részecskéket, az egyenlítői vidéken, a felszín alatt pedig vastag, egyelőre nem ismert eredetű üledékeket találtak. Nemrég kijelölték a 2011-ben indítandó ExoMars rover tervezett leszállóhelyeit. Az európai készítésű marsjáró fő programja egykori életnyomok keresése, és az élet mai lehetőségének tanulmányozása lesz a vörös bolygón.

Az európai Mars Express-szonda 2003 óta kering a vörös bolygó körül. MARSIS nevű berendezése alacsony frekvenciájú rádióhullámokat bocsát ki, és azoknak a légkör ionoszférájáról, valamint a felszín alatti rétegek határáról visszaverő hullámait rögzíti. A detektor tehát a légkör felső részeinek és a felszín alatti tartományoknak a vizsgálatára egyaránt képes. Az elmúlt közel két évben a műszer 750 ezer rádióvisszhanog rögzített, és ennek alapján első alkalommal készítették el az egész bolygó ionoszférájában lévő töltött részecskék eloszlásának térképét.

Korábbi ismereteink alapján a légkör töltött részecskékben gazdag tartománya, az ionoszféra a bolygó felszíne felett általában 110 és 130 km közötti magasságban található. Ebben a zónában központi csillagunk elektromágneses sugárzása és a belőle kibocsátott napszél a légköri atomokkal kölcsönhatva ionizálja azokat. A korábbi megfigyelésekkel eddig csak a nappali oldal felett sikerült kimutatni az ionoszférát.

Az új megfigyelések keretében a MARSIS rádióhullámai az ionoszférán kétszer is áthaladnak. Elsőként lefelé vezető útjuk során szelik azt át, majd elérik a bolygó felszínét. Onnan visszaverődnek és kifelé haladva ismét áthaladnak az ionoszférán. Ekkor torzulásokat szenvednek el, és ezekből lehet az ionoszféra részecskéinek sűrűségére és térbeli eloszlására következtetni. A visszavert és detektált hullámok tanulmányozásával 5 km-es térbeli felbontással sikerült az elektronsűrűséget feltérképezni a rétegben. A Mars Express mérései alapján egyértelmű, hogy jelentős ionoszféra létezik a bolygó éjszakai oldala felett is - ezt azok a részecskék alkotják, amelyek a nappali oldalon gerjesztődtek (illetve ionizálódtak), de éjszaka sem tudtak visszatérni nyugalmi állapotukba.

A korábbi megfigyelések alapján a Mars idős, déli féltekéjén található kőzetekhez kisebb, helyi mágneses terek kapcsolódnak. A megfigyelések alapján az éjszakai oldal felett ott sűrű az ionoszféra, ahol a mágneses erővonalak közel merőlegesek a felszínre. Utóbbi térségek a fent említett, helyi mágneses tereknél találhatók. Az idős mágneses nyomok tehát komoly hatással vannak a felsőlégkör eloszlására és ezen keresztül a légkör számos folyamatára.

A radaros megfigyelések a felszín alatti régióról is szolgáltak újdonsággal. Többek között a Mars egyenlítői vidékén lévő Medusa Fossae nevű formáció területét tanulmányozták, amely a déli felföldek és az északi mélyföldek határterületén elhelyezkedő, árkokkal felszabdalt tetrület. Egyes elgondolások alapján a vidéken nagy vízmennyiség áramlott régen, ahatlmas áradások keretében - de a közeli Tharsis-hátság tűzhányóinak lávái jórészt betemették, így eredetét nehéz megállapítani. A Mars Express-szonda radarfelvételei alapján a vidéken sajátos szerkezetű anyag található a felszín alatt, közel 2,5 km-es mélységig.

A Medusa Fossae részlete a Mars Express képei alapján előállíottt domborzatmodellen. Balra az előtérben egy becsapódásos kráter látható, jobbra pedig egy idős folyóvölgy hosszanti mélyedése figyelhető meg. A kép nagyméretű változatának letöltése (ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum))

A kérdéses anyag az eddigi vizsgálatok alapján vagy erősen porózus, vulkáni tufa-jellegű finomszemcsés törmelék vagy vízjég lehet. A két lehetőség között egyelőre nem sikerült választani. Egyes szakemberek úgy vélekednek, hogy egy 2,5 km vastag vulkáni tufaréteg összenyomódna saját súlya alatt, ami csökkenti ennek a magyarázatnak a valószínűségét.

Ugyanakkor a vízjég esetében más lenne a probléma: itt a kérdés, hogy miként került ide ilyen nagy mennyiség belőle, valamint miért nem szublimált el eddig. Mindezeken felül az is kérdés, hogy az egyenlítő más részein miért nem mutatkozik hasonló képződmény. Amennyiben vízjég van itt a felszín alatt, annak mennyisége körülbelül megegyezne a déli pólussapkában lévő H₂O mennyiségével, tehát hatalmas készletről lenne szó.

Az esetleges jég eredetére nincs kielégítő modell. Elméletileg a bolygó lassan változó ferdeségű forgástengelyének helyzetével kapcsolatban erős éghajlati ingadozások lépnek fel. Ezek során akkor halmozódhat fel vízjég az egyenlítő vidékén, amikor megnő a forgástengely dőlésszöge - de ez a lehetőség sem lenne képes 2,5 km vastag jégréteget felhalmozni a területen.

Kijelölték az európai marsjáró lehetséges leszállóhelyeit

Nemrég kijelölték a 2011-ben indítandó ExoMars rover tervezett leszállóhelyeit. Az európai készítésű marsjáró fő programja egykori életnyomok keresése, és az élet mai lehetőségének tanulmányozása lesz a vörös bolygón. Az öt lehetséges leszállóhely:

Forrás: ESA

• Mawrth Vallis: idős vízfolyásnyom, sok világos agyagásvánnyal a területén, amelyek szintén az egykori vizes környezetre utalnak
• Nili Fossae: erősen lepusztult felszínű vidék, ahol szintén agyagásványok jellemzőek, amelyek feltehetőleg a felszín alól dobódtak ki a becsapódások révén
• Meridiani Planum: az amerikai Opportunity rover által vizsgált idős üledékes síkság, pontosabban annak egy még meg nem látogatott része
• Holden-kráter: idős kráter, amelyet korábban tó tölthetett ki
• Gale-kráter: szintén idős kráter, vastag üledékes rétegekkel az aljzatán