23 Ιουλ 2008

03/06/08 - Η Εξερεύνηση του Κόκκινου Πλανήτη σε Νέα Εποχή



Η Εξερεύνηση του
Κόκκινου Πλανήτη σε Νέα Εποχή

Αυτές τις ημέρες έκαναν το γύρο του κόσμου οι ειδήσεις για την προσεδάφιση του διαστημοπλοίου της NASA Φοίνιξ στη βόρεια πολική περιοχή, τον αρκτικό κύκλο, του πλανήτη Άρη. Γιατί όμως επελέγη αυτός ο προορισμός και πόσο δυσκολότερη έκανε την αποστολή; Γιατί πιστεύουμε ότι στον βόρειο πόλο του πλανήτη θα βρούμε ευκολότερα δείγματα νερού ή ζωής απ’ότι στις άλλες περιοχές, όπου προσεδαφίστηκαν και άλλες διαστημοσυσκευές αλλά δεν κατάφεραν να βρουν απτές αποδείξεις; Πόσο τελικά κόστισαν οι δεκάδες μέχρι τώρα αποστολές στον Άρη και πόσες αποτυχίες μετρήθηκαν πριν από την πρόσφατη επιτυχία;

Αν νερό υπήρξε ποτέ στην επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη, οι επιστήμονες εικάζουν ότι εξατμίστηκε καθώς ο πλανήτης υπερθερμάνθηκε και έχασε σταδιακά την ατμόσφαιρά του. Ένα μέρος του νερού ίσως παγιδεύτηκε κάτω από την παγωμένη επιφάνειά του, όπως ακριβώς συμβαίνει και στις πολικές περιοχές της Γης για παράδειγμα στην Ανταρκτική. Αυτή την υπόγεια αρμονική συνύπαρξη υγρού νερού και πάγου θα ψάξει το Φοίνιξ στον βόρειο πόλο του Άρη!

Κατάκτηση μετ’εμποδίων

Οι προσπάθειες κατάκτησης του κόκκινου πλανήτη ξεκίνησαν το 1960 με τις αποτυχημένες αποστολές της Σοβιετικής Ένωσης. Το 1964 το Mariner (NASA) έγινε το πρώτο διαστημόπλοιο που πήρε κοντινές φωτογραφίες του κόκκινου πλανήτη. Ακολούθησαν 5 χρόνια αργότερα τα Mariner 6 και 7 που πέρασαν πάνω από τον ισημερινό και το νότιο πόλο του Άρη, περιοχές όπου μερικά χρόνια αργότερα προσεδαφίστηκαν ανθρώπινες διαστημοσυσκευές. Το 1971 η αποστολή Mariner 9, ήταν η πρώτη που τέθηκε σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη χαρτογραφώντας τον πλήρως, οπότε για πρώτη φορά ανακαλύφθηκαν το όρος Όλυμπος (3 φορές ψηλότερο από το Έβερεστ και σίγουρα το μεγαλύτερο ηφαίστειο σε όλο το ηλιακό σύστημα), ένα τεράστιο δίκτυο φαραγγιών που διατρέχουν τον Άρη και πολλά άλλα. Την ίδια χρονιά οι Σοβιετικοί κατάφεραν να προσεδαφίσουν το Mars 3 αλλά δυστυχώς η λειτουργία του σταμάτησε σχεδόν αμέσως. Έτσι τη σκυτάλη πήραν πάλι οι Αμερικανοί που το 1976 προσεδάφησαν τα Viking 1 και 2 σε αρειανές ηφαιστειογενείς κοιλάδες, φωτογραφίζοντας με λεπτομέρεια το έδαφος και τις ατμοσφαιρικές συνθήκες του Άρη για πρώτη φορά. 11 χρόνια αργότερα, το 1997 το Mars Pathfinder επισκέφθηκε τον κόκκινο πλανήτη και το 6τροχο ρόβερ του Sojourner φωτογράφησε και ανέλυσε τα αρειανά πετρώματα. Το φθινόπωρο της ίδιας χρονιάς τέθηκε σε τροχιά και το Mars Global Surveyor. Δυο χρόνια αργότερα η NASA προσπάθησε να προσεδαφίσει ένα ακόμη διαστημόπλοιο, το Mars Polar Lander, αυτή τη φορά στο νότιο πόλο του Άρη αλλά δεν τα κατάφερε. Το 2001 έφτασε το Mars Odyssey και επί δυο χρόνια φωτογράφιζε και ανέλυε τα πετρώματα του πλανήτη αναζητώντας μέταλλα και επομένως έμμεσα την παρουσία νερού στον πλανήτη. Πράγματι το φασματόμετρο ακτίνων γάμμα του Mars Odyssey εντόπισε μεγάλες ποσότητες υπόγειου υδάτινου πάγου στις αρκτικές περιοχές του Άρη. Κάτω το οποίο επαλήθευσε το 2004 μια αποστολή του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) αυτή τη φορά, το Mars Express. Όμως η διαστημοσυσκευή Beagle 2 που προσπάθησαν να προσεδαφίσουν οι Ευρωπαίοι στον Άρη δεν τα κατάφερε ποτέ να φτάσει στο έδαφος. Η NASA είχε και πάλι καλύτερη τύχη αφού τον Ιανουάριο του 2004 κατάφερε να προσεδαφίσει στον κόκκινο πλανήτη δυο δίδυμα ρομπότ, τα Spirit και Opportunity, τα οποία συνεχίζουν να «οργώνουν» την επιφάνεια του Άρη στέλνοντας καθαρές ενδείξεις για την ύπαρξη νερού στην ιστορία του κόκκινου πλανήτη.

Υπάρχει τελικά νερό στον Άρη;

Οι δεκάδες χιλιάδες φωτογραφίες που έστειλαν στη Γη τα Spirit και Opportunity στις οποίες βλέπουμε εικόνες διάβρωσης: αρχαίες εκροές νερού, στερεμένες κοίτες ποταμών, όχθες αυτών που κάποτε πρέπει να ήταν λίμνες και ωκεανοί στην επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη. Αυτά τα ρομπότ εξερεύνησαν την επιφάνεια του ισημερινού, αλλά οι επιστήμονες θέλουν να διαπιστώσουν την ύπαρξη υπόγειων νερών ακόμη και σήμερα στις βόρειες αρκτικές περιοχές του πλανήτη, κάτι για το οποίο έχουμε όπως είπαμε καθαρές ενδείξεις από εξερευνητικόύς δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Άρη. Το Φοίνιξ θα εξυπηρετήσει αυτόν ακριβώς τον σκοπό αφού, έχοντας προσεδαφιστεί σε μια αρκτική πεδιάδα κοντά στον βόρειο πόλο του πλανήτη, θα σκάψει με τον ειδικό βραχίονά του σε βάθος 10 εκατοστών αναζητώντας απτά δείγματα νερού, που ίσως να έρρεαν στην επιφάνειά πολύ πρόσφατα (εως και 100000 χρόνια πριν). Οι επιστημονικές μετρήσεις του Φοίνιξ θα διαρκέσουν 3 μήνες αλλά δεν αποκλείεται ο χρόνος ζωής του να ξεπεράσει τις προσδοκίες των επιστημόνων, όπως έχει συμβεί και με τόσες άλλες αποστολές στο παρελθόν.

Σ ε τι βασίζουν όμως την πίστη τους οι επιστήμονες για την ύπαρξη νερού σε έναν τόσο αφιλόξενο και τόσο διαφορετικό από τη Γη πλανήτη; Οι επιστήμονες λένε οτι οι δυο πλανήτες μπορεί τελικά να μοιάζουν πάρα πολύ μεταξύ τους! Πρώτ’απ’όλα, το ανάγλυφο του Άρη, με τα βουνά, τις πεδιάδες, τις οροσειρές, τα φαράγγια, θυμίζει πολύ εκείνο της Γης, έστω σε διαφορετική κλίμακα, κάτι που δείχνει ότι παρόμοιες γεωλογικές διεργασίες συνέβησαν στους δυο πλανήτες. Οι πολικές και αρκτικές περιοχές της Γης είναι τόσο ψυχρές και ξερές που θυμίζουν τις αντίστοιχες περιοχές στον Άρη, επομένως οι περιβαλλοντικές συνθήκες πρέπει να είναι πολύ όμοιες. Το κόκκινο χρώμα του Άρη οφείλεται στον κόκκινο αιματίτη, ένα ορυκτό που περιέχει οξείδιο του σιδήρου (κάτι παρόμοιο με την σκουριά). Ο αιματίτης συχνά συνδέεται με την ύπαρξη νερού στη Γη και, επί πλέον, στην περίπτωση του Άρη βρέθηκαν μικρά σφαιρίδια αιματίτη τα οποία θυμίζουν την διάβρωση της πέτρας από το νερό, όπως για παράδειγμα τα βότσαλα που βρίσκουμε στην κοίτη ενός ποταμού. Επίσης, ιζήματα αλάτων επίσης συνδέονται με την ύπαρξη τρεχούμενου νερού, το οποίο διαλύει άλατα και μέταλλα καθώς ρέει και όταν εξατμιστεί τα άλατα μένουν στο έδαφος ως ιζήματα που μπορούν να ανιχνευθούν. Πράγματι, ήδη από την δεκαετία του 70, τα Viking αποφάνθηκαν ότι το έδαφος του Άρη αποτελείται κατά 10-20% από άλατα. Το Φοίνιξ θα αναλύσει τέτοια ιζήματα, που ανάλογα με την υφή και τη σύστασή τους μπορούν να δείξουν αν το νερό βρισκόταν σε ωκεανό ή σε ποτάμια και λίμνες!

Καθώς ο άξονας περιστροφής του Άρη σχηματίζει γωνία 25 μοιρών με την κάθετο στον ισημερινό (το ίδιο ακριβώς συμβαίνει και με τον άξονα της Γης, υπό σχεδόν ίδια γωνία) ο ήλιος φωτίζει άνισα τις διάφορες περιοχές της επιφάνειας του πλανήτη και έτσι δημιουργούνται οι αρειανές εποχές. Την άνοιξη και το καλοκαίρι οι πάγοι (από διοξείδιο του άνθρακα και νερό) λιώνουν και αναδύεται το έδαφος (ακριβώς μια τέτοια εποχή επέλεξαν οι επιστήμονες για να προσγειώσουν το Φοίνιξ). Τον χειμώνα, σύννεφα σκεπάζουν τις πολικές περιοχές του Άρη και το έδαφος παγώνει και πάλι. Δορυφορικές φωτογραφίες μάλιστα δείχνουν εξαγωνικούς σχηματισμούς στο έδαφος των πόλων που σχετίζονται με τον διαδοχικό σχηματισμό και λιώσιμο των πάγων και, πιστεύουν οι επιστήμονες, με την ύπαρξη υπόγειου νερού. Οι πόλοι είναι εξ’ άλλου ίσως το μόνο μέρος που θα περίμενε κανείς να έχουν επιβιώσει μικροβιακοί οργανισμοί, στον Άρη, αν υπήρξαν ποτέ.

Για περισσότερες πληροφορίες και δεκάδες φωτογραφίες του Άρη από το Φοίνιξ: http://phoenix.lpl.arizona.edu/


Ελένη Χατζηχρήστου
Αστροφυσικός
http://www.astro.noa.gr/~echatz


Η λίστα ιστολογίων μου

Ελβετία 2007

Γραμμή Βίντεο

Loading...