Heves esők a Marson
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2017.06.23 07:15.)

Persze nem mostanában, hanem a régmúltban. Geológiai nyomaik azonban máig megmaradtak.

A heves esőzések észrevehető változásokat okoztak a kráterekben és folyóvölgyszerű csatornákat vájtak a felszínbe. Ezeket a nyomokat vizsgálták a Smithsonian Intézet és a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumának geológusai. Megállapították, hogy a Mars légkörében történt változások miatt az esőzések egyre hevesebbé váltak, a víz munkája pedig hasonló változásokat okozott a bolygó felszínén, amilyeneket a Földön is megfigyelhetünk. Tanulmányuk az Icarus folyóiratban látott napvilágot.

Modelljükben a Mars légkörének változásait követték. Számításaik során meghatározták, mekkora végsebességet érnek el és mekkora mozgási energiára tesznek szert a 0,5 mm-nél nagyobb esőcseppek a Mars szén-dioxidban gazdag légkörében 0,5–10 bar közötti nyomás esetében. A bolygók 4,5 milliárd évvel ezelőtti keletkezésekor a Marsnak a mostaninál sokkal jelentősebb, nagyobb nyomású légköre volt, mint ma, ami hatással volt az esőcseppek méretére és leesésük erejére. A Mars történetének kezdetén a légkörében csak nagyon apró vízcseppek voltak, tehát inkább ködről, mintsem esőről beszélhetünk. Ezek a cseppecskék még nem lettek volna képesek geológiai léptékű változásokat előidézni. Ahogy az évmilliók során a légnyomás csökkent (a légkör folyamatosan megszökött), az esőcseppek egyre nagyobbra híztak, és az esők elég intenzívekké váltak ahhoz, hogy a víz elmossa a talajt és megváltoztassa a kráterek alakját, majd csatornákat vájt a felszínbe.

A kanyargós folyóvölgyek hálózata a Mars felszínén a régmúlt heves esőzéseiről tanúskodik. (Kép: Elsevier)

A kutatók kimutatták, hogy története kezdetén a Mars légkörének nyomása 4 bar lehetett (vagyis a mai földfelszíni légnyomás négyszerese). Ekkora nyomáson az esőcseppek legfeljebb 3 mm átmérőjűek voltak. Amikor a légnyomás kb. 1,5 barra csökkent, nagyobbak lettek az esőcseppek, így már belevájhattak a talajba. Amikor a légnyomás megegyezett a mai földi nyomással, akkor a cseppek átlagosan 7,3 mm átmérőjűek voltak, ami 1 mm-rel nagyobb a Földre jellemző nagyságuknál. Mindamellett, a Mars gyengébb felszíni gravitációja miatt a nagyobb cseppek mozgási energiája is csak kb. 70%-a a földi esőcseppekének. A kutatók hangsúlyozzák, hogy sok paramétert csak bizonytalanul ismernek, nem tudják például milyen magasságig emelkedhettek az egykori viharfelhők a Mars légkörében, mindamellett biztosak abban, hogy számításaik nagy vonalakban helyes képet vázolnak fel az ősi Mars esőzéseiről.

A számításokat végző kutatók egyike korábban a Szaturnusz legnagyobb holdján, a Titánon jelenleg is hulló, folyékony metánból álló eső fizikáját tanulmányozta. A Földön kívül a Titán az egyetlen égitest a Naprendszerben, ahol folyékony halmazállapotú eső esik.