Új mérések alapján elképzelhető, hogy a Mars ősi légkörének és vizének sokkal kisebb hányadát veszítette el, mint eddig feltételeztük. A hiányzó rész ma is ott rejtőzhet a felszín alatt.

Hosszú éveken keresztül elfogadott nézet volt, hogy a Mars az ősi légkörét alkotó szén-dioxid nagyobb részét, akárcsak a vízmolekulák többségét a világűr felé elvesztette. Ez a két üvegházgáz (a H2O vízgőz formájában számít ide) fontos szerepet játszik: a napfénytől felmelegedő felszín hősugarait ugyanis visszaverik, azaz melegíthetik a klímát.

A molekulák elvesztésének okát a bolygó viszonylag csekély tömegében és gyengébb gravitációs terében keresték, valamint abban, hogy a korán leállt dinamóhatás után eltűnt a globális mágneses tér. Utóbbi a napszéltől védte volna meg az atmoszférát, amely ennek hiányában folyamatosan erodálódott a világűr felé.

A bolygó felszínén előforduló nyomok arra utalnak, hogy ősi éghajlata melegebb lehetett a mainál, ami a folyékony víz felszíni megjelenése mellett lényegesen vastagabb szén-dioxid légkört is jelentett - noha az ősi meleg állapotok modellezésében ma is komoly problémák vannak.

1989-ben a Phobos-2-szonda mérései arra utaltak, hogy a légkör anyaga jelentős mértékben szökik el az űrbe. Sok modellt igazítottak ehhez a méréshez, amelyek alapján nagy mennyiségű gáz távozhatott a bolygóról az idők során. Az európai Mars Express-szonda ASPERA-3 detektorának az elmúlt két évben végzett mérései azonban mást mutatnak.

Stas Barabash (Swedish Institute of Space Physics, Kiruna) és kollégái szerint az új mérések alapján a vörös bolygó jelenleg átlagosan mindössze 20 g gázanyagot veszít másodpercenként, amely körülbelül 1%-a a Phobos-2 mérései alapján becsült értéknek. A H2O-val kapcsolatos becsléseknél annak mennyiségét globális egyenértékkel szokták jellemezni: milyen vastag lenne az adott vízborítás, ha a Marssal megegyező méretű gömbön egyenletesen eloszlana.

Amennyiben a légkör vesztésének most megállapított mértékét a Mars teljes fejlődésére érvényesnek tekintjük, akkor globális egyenértékként mindössze néhány centiméternyi vízborítást veszíthetett - lényegesen kevesebbet a nagyságrendileg 100 méter vastag eredeti vízmennyiségnél. A megszökött szén-dioxid mennyisége pedig 0,2 és 4 millibar közötti nyomást adó gázéval egyenértékű - eszerint az eredeti légkörnek ugyancsak töredékét, nagyságrendileg ezredét veszíthette el.

Ha mindez valóban így van, akkor hatalmas fagyott, illetve az ásványokban kémiailag kötött felszín alatti H2O és CO2 készletek lehetnek. Ilyenek létezését már eddig is feltételezték, de sokkal kisebb mennyiségben. A mellékelt fantáziarajz az ősi Marsot mutatja, amint felszínének északi részét a feltételezett óceán borítja. Az új modell alapján a víz jelentős része ma is a bolygón van, de kötött illetve fagyott formában a felszín alatt, az ún. krioszférában tárolódhat.

Forrás: NASA, Greg Sirah

Fantáziarajz az ősi Marsról, a feltételezett nagy Északi-óceánnal, alul pedig a déli felföldek hatalmas becsapódásos kráterével: a Hellas-medencével (NASA, Greg Sirah)

Ugyanakkor azt sem szabad elfelednünk, nem biztos, hogy a Mars Express jelenlegi mérése a bolygó teljes múltjára nézve is reprezentatív. A klasszikus légkörvesztésen kívül egyéb folyamatok is csökkenthetik az atmoszféra mennyiségét, pl. kisbolygók és üstökösök becsapódásai. David Brain (University of California, Berkeley) feltételezése alapján pedig elképzelhető, hogy Napunk kialakulása után egy ideig még sokkal nyugtalanabb volt, mint jelenleg. Alkalmanként hatalmas részecsketömegeket lövellt ki magából, amelyek a Mars ősi légkörével, esetleg gyengülő mágneses terével találkozva mágneses viharokat okoztak, és jelentős gázmennyiséget szakítottak ki az atmoszférából.

Kereszturi Ákos