Πώς οι αμμοθύελλες μετέτρεψαν τον Άρη σε έρημο

Πώς χάθηκαν οι θάλασσες που κάλυπταν κάποτε τον Άρη; Όχι με τον μηχανισμό που νομίζαμε, υποδεικνύει νέα μελέτη στο περιοδικό Science.

Μεγάλες εκτάσεις με λεία βότσαλα, ξερές κοίτες ποταμών και άλλα γεωλογικά χαρακτηριστικά του σημερινού Άρη μαρτυρούν ότι μεγάλοι όγκοι νερού κυλούσαν στον πλανήτη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό άλλαξε όταν ο Άρης έχασε το μαγνητικό πεδίο του, επιτρέποντας στα σωματίδια του ηλιακού ανέμου να φτάσουν μέχρι την ατμόσφαιρα και να την παρασύρουν μαζί τους στο Διάστημα.

Πώς όμως έφτασε το νερό από την επιφάνεια στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας;

Ένας γνωστός μηχανισμός είναι η διάσπαση των μορίων νερού από την ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου (ο Άρης δεν διαθέτει στρώμα όζοντος για να μπλοκάρει τον υπεριώδη βομβαρδισμό). Τα μόρια νερού διασπώνται σε οξυγόνο και υδρογόνο, αέρια που ανεβαίνουν ψηλά στην ατμόσφαιρα και τελικά χάνονται στο διάστημα λόγω του μικρού βάρους τους.

To 2018, o Κόκκινος Πλανήτης καλύφθηκε από παγκόσμια αμμοθύελλα (ESA/DLR/FU BERLIN)

Όμως ο μηχανισμός αυτός δεν αρκεί για να εξηγήσει την απώλεια νερού σε πλανητική κλίμακα,  λένε οι συντάκτες της νέας μελέτης. Τα ευρήματά τους προτείνονται ως η πραγματική απάντηση στο μυστήριο: το νερό μεταφέρθηκε στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας από τις αμμοθύελλες που μαστίζουν συχνά τον γειτονικό πλανήτη.

Το 2018, ολόκληρος ο Άρης είχε καλυφθεί ολόκληρος από μια παγκόσμια αμμοθύελλα –ένα φαινόμενο που επαναλαμβάνεται κάθε περίπου δέκα χρόνια για άγνωστους ως σήμερα λόγους. Τότε ήταν που ο Σέιν Στόουν, μεταπττυχιακός φοιτητής του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, πρόσεξε κάτι περίεργο στα δεδομένα του Maven, δορυφόρου της NASA που μελετά την αρειανή ατμόσφαιρα από το 2014. Την ώρα που η αμμοθύελλα σάρωνε τον πλανήτη, η συγκέντρωση νερού στην ανώτερη ατμόσφαιρα εκτινάχθηκε στα 60 μέρη ανά εκατομμύριο, είκοσι φορές πάνω από τα συνήθη επίπεδα των 3 μερών ανά εκατομμύρια.

Η παρατήρηση αυτή οδήγησε στο συμπέρασμα ότι οι αμμοθύελλες πρέπει με κάποιο τρόπο να σχετίζονται με την απώλεια νερού, η οποία συνεχίζεται μέχρι και σήμερα σε κάποιο βαθμό (νερό υπάρχει ακόμα στην επιφάνεια υπό τη μορφή πάγου).

Κάψα και σκόνη

Η θεωρία που προτείνεται θέλει τις αμμοθύελλες να τροφοδοτούν έναν φαύλο κύκλο: τα σωματίδια σκόνης θερμαίνονται από τον ήλιο, οπότε εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία και θερμαίνουν την κατώτερη ατμόσφαιρα. Η θέρμανση αυτή αυξάνει την ταχύτητα των ανέμων, οι οποίοι με τη σειρά τους παρασύρουν περισσότερη σκόνη και ανεβάζουν τη θερμοκρασία ακόμα περισσότερο.

Και ο θερμός αέρας συγκρατεί περισσότερη υγρασία από ό,τι ο ψυχρός, κάτι που διευκολύνει την άνοδο των μορίων νερού ψηλά στην ατμόσφαιρα. Εκεί, το H2O διασπάται από την υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου και από άλλους μηχανισμούς, και τελικά διαρρέει στο Διάστημα υπό τη μορφή ιόντων.

Σύμφωνα με τη μελέτη, η απώλεια νερού είναι μεγαλύτερη όταν ο Άρης βρίσκεται στην ελάχιστη απόστασή του από τον Ήλιο και το νότιο ημισφαίριο του πλανήτη διανύει την καλοκαιρινή περίοδο. Η αποκορύφωση όμως έρχεται με κάθε παγκόσμια αμμοθύελλα κάθε περίπου δέκα χρόνια.

Οι ερευνητές υπολογίζουν μάλιστα ότι το νερό που χάθηκε μέσω αυτού του μηχανισμού τα τελευταία ένα δισεκατομμύριο χρόνια θα αρκούσε για να καλύψει τον Άρη με έναν παγκόσμιο ωκεανό βάθους 43 εκατοστών.