O echipă internațională de cercetători dezvoltă un model al evoluției planetei Marte care ar putea dezvălui unele dintre secretele sale îndelungate, inclusiv dacă a adăpostit cândva viață.
François Forget, cercetător spațial la Institutul Pierre Simon Laplace din Franța, este omul care caută aceste răspunsuri. Nu este un călător în timp, dar speră să se apropie cât mai mult de o astfel de performanță.
Echipa sa de cercetare, reunită sub numele „Mars through time” („Marte în timp”) și sprijinită financiar de UE, încearcă să pună cap la cap diferitele perioade din istoria planetei. Scopul este să răspundă la o întrebare care îi nedumerește de mult timp pe oamenii de știință: a fost Marte cândva locuibilă?
„Marte este un loc în care ar fi putut apărea viața, așa că este foarte fascinant”, spune Forget, cercetător principal al proiectului „Mars through time”.
Munca echipei sale este coordonată în cadrul Centrului Național Francez pentru Cercetare Științifică din Paris. Inițiativa cu durata de șase ani, care ar urma să se încheie în noiembrie 2025, își propune să facă lumină asupra posibilelor perioade de timp în care Marte ar fi putut fi caldă și umedă, acoperită de ghețari și poate chiar potrivită pentru viață.
Misiunile anterioare pe Marte au oferit o privire preliminară asupra istoriei sale, dar nu au arătat cum era, de fapt, planeta.
Explorarea robotică a dezvăluit faptul că Marte nu a fost întotdeauna planeta deșertică pe care o vedem astăzi. A trecut prin epoci propice existenței râurilor și lacurilor, dar și prin epoci glaciare.
Dar încă știm puține despre procesele climatice care i-au modelat suprafața. Tocmai la asta lucrează echipa lui Forget.
„Încercăm să inventăm un model nou, să construim o planetă virtuală care evoluează în timp”, spune Forget. „Este un proiect extrem de ambițios.”
Munca la dezvoltarea acestui model a început încă din 2019, dar s-a dovedit a fi mai dificilă decât se credea inițial – în parte, din cauza puterii mari de calcul necesare. Munca este însă aproape de a fi finalizată.
„Acum știu că este posibil”, spune acesta. „Sunt convins că, în curând, comunitatea va avea la dispoziție un instrument foarte util.”
Aceasta înseamnă că, în curând, am putea folosi această mașină a timpului virtuală pentru a examina diferitele perioade ale istoriei marțiene și pentru a înțelege exact ce s-a întâmplat cu planeta și când anume.
O scurtă istorie a timpului
La fel ca Pământul, Marte s-a născut la începuturile sistemului nostru solar, în urmă cu 4,5 miliarde de ani. Are circa jumătate din diametrul planetei noastre și este situată la o distanță mai mare de Soare decât Terra. La această distanță, primește mai puțină radiație solară decât Pământul.
Cu toate acestea, există din ce în ce mai multe dovezi care sugerează că, la începuturile sale, Marte a fost o planetă caldă și umedă, la fel ca a noastră.
Dovezile geologice și mineralogice arată că Marte a avut cândva o atmosferă mai densă decât în prezent. Și mai fascinant este că putem vedea urme ale unor lacuri și mări din vechime pe suprafața sa.
În prezent, două dintre acestea sunt explorate de roverele Curiosity și Perseverance ale NASA.
La un moment dat, în urmă cu 3 până la 4 miliarde de ani, Marte și-a pierdut atmosfera din motive pe care încă nu le înțelegem pe deplin și, odată cu aceasta, și condițiile temperate care au permis existența apei lichide la suprafața sa.
Astăzi, planeta este pustie și uscată, exceptând apa despre care se crede că este prinsă sub suprafață și gheața pe care o putem vedea la poli.
Când exact a fost Marte caldă și umedă rămâne o întrebare deschisă.
„Nu înțelegem procesul climatic care a permis acest lucru”, spune Forget, care evidențiază o chestiune crucială ce trebuie explorată. „Apa lichidă înseamnă că a existat posibilitatea apariției vieții în același timp în care viața a apărut și pe Pământ.”
De asemenea, se crede că Marte a trecut prin perioade de vaste glaciațiuni, care au creat văi pe suprafața sa, atunci când atmosfera a dispărut temporar.
Modelul lui Forget își propune să afle mai multe informații despre momentul când au avut loc aceste glaciațiuni. Va putea face acest lucru cu o precizie mai mare decât orice alte modele climatice anterioare ale planetei Marte. Modelele actuale oferă doar un instantaneu al climei de la un moment dat.
„Încercăm să avem un model nou care să poată simula evoluția planetei Marte timp de mii sau milioane de ani”, spune Forget. „Vom putea astfel simula evoluția ghețarilor și a lacurilor.”
Schimbări atmosferice
Pentru a dezvolta modelul, Forget și echipa sa preiau informații cunoscute despre Marte și folosesc computere puternice pentru a simula condițiile de pe suprafața sa la care ar fi putut duce acestea.
De exemplu, un factor major cunoscut al schimbărilor apărute pe Marte îl reprezintă oblicitatea planetei, adică înclinația sa pe orbita în jurul Soarelui.
În prezent, aceasta este de circa 25 de grade, la fel ca cea a Pământului, dar a variat de-a lungul istoriei sale de la aproape zero grade până la peste 60 de grade, spune Forget. Acest lucru a cauzat variații mari ale căldurii primite de la Soare pe suprafața planetei Marte.
Densitatea și compoziția atmosferei marțiene de-a lungul timpului rămân, de asemenea, o întrebare deschisă. Astăzi, atmosfera planetei Marte reprezintă aproximativ 1 % din volumul atmosferei Pământului, 95 % din aceasta fiind CO2.
„Până acum, credeam că dacă se adaugă suficient CO2, va rezulta o climă caldă”, spune Forget. „Acest lucru nu este însă suficient. Mai este ceva care a permis existența unei clime calde.”
Ideea actuală este că vulcanismul străvechi de pe Marte a generat o cantitate considerabilă de hidrogen în atmosferă, care, în combinație cu CO2, ar fi putut produce un efect de seră suficient. „Nu putem însă decât să speculăm. Aici rămâne un mister”, subliniază Forget.
Impacturile de amploare, cum ar fi coliziunile cu asteroizi sau comete, ar fi putut influența și ele clima de pe Marte. „Cu instrumentele noastre, putem modela acest lucru”, spune Forget. Dovezile unor astfel de impacturi sunt vizibile astăzi sub forma unor cratere pe suprafața planetei.
Fețele planetei Marte
Deși Marte este o planetă pustie astăzi, și-a arătat multe fețe în trecut.
„Prin date geologice pe care le putem interpreta cu ajutorul modelelor, explorăm «50 de planete diferite» – o planetă înghețată acoperită de ghețari, o planetă cu o atmosferă complet înghețată la poli și o planetă fără atmosferă”, spune Forget.
Acest lucru face ca cercetarea noastră să fie aplicabilă nu doar în cazul planetei Marte, ci și al altor planete care orbitează în jurul altor stele, ideea de bază fiind să căutăm medii locuibile dincolo de sistemul nostru solar.
„Limita habitabilității reprezintă o temă importantă”, spune Forget. „Putem explora de ce este nevoie pentru ca o planetă precum Pământul să aibă apă lichidă la suprafață. Vrem să definim în ce punct se va stabiliza apa.”
Înțelegând evoluția planetei Marte, vom avea ocazia să dobândim astfel de cunoștințe.
Articol scris de Jonathan O’Callaghan
Cercetările menționate în acest articol au fost finanțate prin Consiliul European pentru Cercetare (CEC). Opiniile persoanelor intervievate nu reflectă neapărat opiniile Comisiei Europene.
Mai multe informații
Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.