Τι είναι το «δαχτυλίδι της μπανιέρας» που ανακαλύφθηκε στον Άρη

Ο Άρης μπορεί να είχε κάποτε έναν ωκεανό τόσο απέραντο που κάλυπτε το ένα τρίτο του πλανήτη, πριν εξατμιστεί πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και αφήσει πίσω του ένα αποκαλυπτικό σημάδι: μια επίπεδη λωρίδα γης, που οριοθετεί τον πρώην ωκεανό – παρόμοια με το «δαχτυλίδι» που μένει σε μια μπανιέρα που έχει αδειάσει.

Εάν αυτή η «παράκτια υφαλοκρηπίδα», όπως την αποκαλούν οι ερευνητές, επιβεβαιωθεί από άμεσες παρατηρήσεις, θα συνεισφέρει κρίσιμα στοιχεία σε μια μακροχρόνια επιστημονική συζήτηση. Ενώ τα αποξηραμένα δίκτυα ποταμών, τα δέλτα και οι κοίτες λιμνών προσφέρουν αποδείξεις ότι ο Άρης είχε ένα υδάτινο παρελθόν, δεν υπάρχει συναίνεση μεταξύ των ειδικών σχετικά με το αν είχε επίσης έναν μεγάλο ωκεανό, ο οποίος θα έκανε τον Άρη να μοιάζει πολύ περισσότερο με τη Γη από ό,τι σήμερα.

«Το ερώτημα είναι: αν υπήρχε ωκεανός στον Άρη και στέγνωσε, τι σημάδια θα είχε αφήσει;», λέει ο Μάικλ Λαμπ, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε την περασμένη εβδομάδα στο περιοδικό Nature. «Αυτό που ψάξαμε είναι μια ζώνη που θα περιβάλλει το σημείο όπου θα βρισκόταν η ακτογραμμή, σαν ένας επίπεδος πάγκος – γιατί αυτό είναι ουσιαστικά αυτό που βλέπουμε στη Γη, το οποίο γνωρίζουμε ως ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα.»

Ο Λαμπ, καθηγητής γεωλογίας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας, και ο κύριος συγγραφέας Αμπντάλα Ζάκι, διακεκριμένος μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν, πραγματοποίησαν προσομοιώσεις σε υπολογιστή με σκοπό να «στεγνώσουν» τους ωκεανούς της Γης και να διαπιστώσουν ποια γεωλογικά ίχνη θα άφηναν πίσω τους. Η ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα αναδείχθηκε ως το πιο διακριτό χαρακτηριστικό, ανθεκτικό στο πέρασμα του χρόνου και στις μεταβολές της στάθμης της θάλασσας.

Στη συνέχεια, η ερευνητική ομάδα αναζήτησε ένα ανάλογο χαρακτηριστικό στον Άρη χρησιμοποιώντας δεδομένα από το Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) της NASA, έναν ανιχνευτή που χαρτογράφησε τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας του πλανήτη από την τροχιά χρησιμοποιώντας λέιζερ. «Αναζητήσαμε ένα παρόμοιο χαρακτηριστικό στον Άρη και βρήκαμε κάποια στοιχεία που υποδηλώνουν ότι θα μπορούσε να υπάρχει», δήλωσε ο Λαμπ. «Ωστόσο, δεν μοιάζει ακριβώς με την ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα της Γης, οπότε υπάρχουν κάποια στοιχεία που το υποστηρίζουν, αλλά όχι όλα τα κομμάτια του παζλ».

Ένας «ωκεανός» από στοιχεία

Η ιδέα ότι κάποτε μπορεί να υπήρχε ωκεανός στον Άρη προέκυψε τη δεκαετία του 1970, όταν οι αποστολές Viking 1 και Viking 2 που εκτόξευσε η NASA εντόπισαν αυτό που ορισμένοι ερευνητές πίστευαν ότι ήταν ακτογραμμή – μια πολύ στενότερη ζώνη από την πρόσφατα προτεινόμενη παράκτια υφαλοκρηπίδα – και μια κοιλότητα στο βόρειο ημισφαίριο του πλανήτη που υποδείκνυε την ύπαρξη αρχαίου θαλάσσιου πυθμένα.

Ωστόσο, αυτά τα παλαιότερα στοιχεία δεν θεωρήθηκαν ποτέ αποδεικτικά: «Η ακτογραμμή παρουσιάζει κάποια προβλήματα», είπε ο Λαμπ. «Δεν ακολουθεί σταθερό υψόμετρο, όπως θα περίμενε κανείς από μια ακτογραμμή, αλλά παρουσιάζει κυματώσεις προς τα πάνω και προς τα κάτω».

Ένας τρόπος για να εξηγηθεί αυτή η αλλαγή στο υψόμετρο, σημείωσε, είναι οι ηφαιστειακές εκρήξεις που ενδέχεται να έχουν μετατοπίσει τον φλοιό του Άρη και να έχουν παραμορφώσει τις ακτογραμμές. «Αλλά είναι δύσκολο να αποδειχθεί ότι αυτό είναι ό,τι συνέβη, και έτσι παραμένει αμφισβητήσιμο αν αυτά είναι πράγματι χαρακτηριστικά ακτογραμμής ή όχι», πρόσθεσε. Ένα άλλο ζήτημα είναι ότι οι ακτογραμμές είναι πολύ λεπτές. «Αν θέλεις να αναζητήσεις ωκεανούς που έχουν μείνει για πολύ καιρό, τότε πρέπει να υπάρχει κάτι μεγαλύτερο από μια ακτογραμμή, και πιστεύουμε ότι αυτό είναι η παράκτια υφαλοκρηπίδα», δήλωσε ο Ζάκι, ο οποίος διεξήγαγε την έρευνα μαζί με τον Λαμπ όταν ήταν μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Caltech.

Η παράκτια υφαλοκρηπίδα βελτιώνει τα δεδομένα για τις ακτογραμμές από πολλές απόψεις, σύμφωνα με τη νέα μελέτη. Το κεκλιμένο χαρακτηριστικό είναι πιο εύκολο να διακριθεί και πολύ μεγαλύτερο, με πλάτος περίπου 200 έως 400 μέτρα, γεγονός που το καθιστά σχετικά ανθεκτικό στη διάβρωση για δισεκατομμύρια χρόνια. Ο σχηματισμός θα προήλθε από ποτάμια που μετέφεραν ιζήματα στον ωκεανό, καθώς και από τις μεταβολές της στάθμης της θάλασσας. «Στη Γη, η ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα είναι η μεγαλύτερη δεξαμενή ιζημάτων στον πλανήτη, λόγω του υλικού που μεταφέρουν οι ποταμοί και της πρόσθετης απόθεσης ιζημάτων από τα κύματα και τα ρεύματα», λέει ο Ζάκι.

Το Zhurong, ένα κινεζικό ρομπότ που προσγειώθηκε στον Άρη το 2021, εντόπισε ενδείξεις αρχαίων παραλιών μέσα σε υπόγεια ιζηματογενή στρώματα στις βόρειες πεδιάδες του πλανήτη, στην ίδια περιοχή όπου οι Ζάκι και Λαμπ πιστεύουν ότι έχουν βρει ίχνη μιας παράκτιας υφαλοκρηπίδας. Γεωλογικά υπολείμματα δελταίων ποταμών ενισχύουν περαιτέρω αυτή την ιδέα.

Ο Άρης εξακολουθεί να διαθέτει κάποια ποσότητα νερού, κυρίως στους παγετώνες του, αλλά ενδέχεται να υπάρχει πολύ περισσότερο υπόγεια – αρκετό για να γεμίσει έναν ωκεανό, σύμφωνα με δεδομένα από το σκάφος InSight της NASA. Ο κόκκινος πλανήτης έχασε το μεγαλύτερο μέρος του νερού του καθώς η ατμόσφαιρά του αραιώθηκε με την πάροδο του χρόνου, επιτρέποντας στα μόρια του νερού να διαφύγουν στο διάστημα. Σύμφωνα με πρόσφατες εκτιμήσεις, ο πλανήτης ενδέχεται να είχε επιφανειακό νερό μέχρι και πριν από 2 δισεκατομμύρια χρόνια.

Το «δαχτυλίδι της μπανιέρας» θα μπορούσε να εντοπιστεί σύντομα. Το ρομπότ Rosalind Franklin της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, το οποίο αναμένεται να εκτοξευτεί στα τέλη του 2028 για να προσγειωθεί στον Άρη το 2030, θα εξερευνήσει το βόρειο ημισφαίριο με τη δυνατότητα να ερευνήσει τόσο την επιφάνεια όσο και το υπόγειο. «Θα μας δώσει μια οριστική απάντηση», τονίζει ο Ζάκι.

Η επιβεβαίωση της ύπαρξης ενός αρχαίου ωκεανού στον Άρη θα βοηθούσε να εμβαθύνουμε την κατανόησή μας για τον κόκκινο πλανήτη και θα μπορούσε να ρίξει φως στο γιατί άλλαξε τόσο δραματικά με την πάροδο του χρόνου και αν φιλοξένησε ποτέ οποιαδήποτε μορφή ζωής.

«Υπάρχουν πολλοί δείκτες ότι ο Άρης είχε υγρό νερό στην επιφάνειά του, αλλά αυτό που πραγματικά δεν γνωρίζουμε είναι για πόσο καιρό το υγρό νερό παρέμεινε σταθερό», σημειώνει ο Λαμπ. «Το κλίμα του Άρη είναι πλέον πολύ κρύο και ξηρό, οπότε έχει αλλάξει σημαντικά σε σχέση με το παρελθόν και παραμένει μια επιστημονική πρόκληση. «Το κλίμα του Άρη είναι πλέον πολύ κρύο και ξηρό, οπότε έχει αλλάξει σημαντικά σε σχέση με το παρελθόν και παραμένει επιστημονική πρόκληση να κατανοήσουμε πώς και γιατί ο Άρης ήταν ζεστός και υγρός, για πόσο καιρό, και τι συνέβη ώστε ο πλανήτης να υποστεί μια τόσο καταστροφική αλλαγή και να φτάσει στην τρέχουσα κατάστασή του».

Μια επαληθεύσιμη υπόθεση

Η μελέτη προσφέρει μια ενδιαφέρουσα νέα προσέγγιση στο ερώτημα αν υπήρχαν κάποτε ωκεανοί στον Άρη, σύμφωνα με τον Τζέιμς Χεντ, καθηγητή Γεωλογικών, Περιβαλλοντικών και Πλανητικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο Μπράουν, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. Ωστόσο, πρόσθεσε σε ένα email, λόγω της απουσίας τεκτονικής πλακών στον Άρη, ο σχηματισμός ενός τόσο απότομου ορίου – της παράκτιας υφαλοκρηπίδας – είναι αμφισβητήσιμος. Απαιτούνται περαιτέρω παρατηρήσεις για να διαπιστωθεί εάν αυτό το ανάλογο της ηπειρωτικής υφαλοκρηπίδας της Γης αποτελεί αξιόπιστο δείκτη. «Σε τελική ανάλυση, παραμένουν δύο προβλήματα», κατέληξε. «Από πού προήλθε τόσο πολύ νερό; Και πού πήγε όλο αυτό; Κανένα από τα δύο δεν έχει ακόμη εξηγηθεί επαρκώς».

Ο Μπράιαν Χάινεκ, καθηγητής στο Τμήμα Γεωλογικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Μπόουλντερ, συμφωνεί ότι, ενώ η μελέτη ενισχύει τα στοιχεία που υποδηλώνουν την ύπαρξη ενός ωκεανού στο παρελθόν, η μορφή των ηπειρωτικών υφαλοκρηπίδων της Γης οφείλεται εν μέρει στη δράση της τεκτονικής των πλακών, κάτι που δεν συνέβη ποτέ στον Άρη. «Αυτό, σε συνδυασμό με τις αναμενόμενες διαφορές στις παλίρροιες και τα ρεύματα των ωκεανών, οδηγεί σε μια σύγκριση που μοιάζει περισσότερο με σύγκριση μήλων με πορτοκάλια», δήλωσε ο Χάινεκ, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα έρευνα.

Ο Λαμπ αναγνωρίζει τις διαφορές στη διαμόρφωση μεταξύ της παράκτιας υφαλοκρηπίδας του Άρη και της ηπειρωτικής υφαλοκρηπίδας της Γης, αλλά υποστηρίζει ότι ορισμένα από τα στοιχεία που συνέβαλαν στη διαμόρφωση της υφαλοκρηπίδας στη Γη – ποτάμια, κύματα και αλλαγές στη στάθμη της θάλασσας – πιθανότατα υπήρχαν και στον Άρη.

Η Μπριόνι Χόργκαν, καθηγήτρια Επιστημών της Γης, της Ατμόσφαιρας και των Πλανητών στο Πανεπιστήμιο Περντιού στο Ουέστ Λαφαγιέτ της Ιντιάνα, δήλωσε σε ένα email ότι το αν ο Άρης είχε ποτέ έναν μεγάλο ωκεανό ή όχι είναι ένα κρίσιμο ερώτημα, επειδή έχει μεγάλη σημασία για το αρχαίο κλίμα, τη γεωλογία και την κατοικησιμότητα του κόκκινου πλανήτη. «Αλλά παραμένει μία από τις μακροβιότερες αντιπαραθέσεις στην επιστήμη του Άρη, σε σημείο που πολλοί νεότεροι επιστήμονες διστάζουν ακόμη και να συζητήσουν την υπόθεση», λέει η Χόργκαν.

Η διαμάχη πηγάζει από το γεγονός ότι ο Άρης φαίνεται να γνώρισε περιόδους εύκρατου κλίματος με βροχοπτώσεις που μεταμόρφωσαν ριζικά τα πετρώματα, καθώς και εκτεταμένα ποτάμια και λίμνες που πιθανώς παρέμειναν για εκατομμύρια χρόνια. «Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς έναν τόσο ανεπτυγμένο κύκλο νερού χωρίς έναν μεγάλο ωκεανό να γεμίζει τη βαθύτερη και μεγαλύτερη λεκάνη στις βόρειες πεδινές περιοχές, αλλά δεν έχουμε δει ακόμη σαφείς άμεσες αποδείξεις για έναν τέτοιο ωκεανό, οπότε η συζήτηση συνεχίζεται», πρόσθεσε η Χόργκαν, η οποία επίσης δεν συμμετείχε στην τελευταία μελέτη.

Η χρήση της Γης ως σύγκρισης είναι μια καλή προσέγγιση, και το ρομπότ Rosalind Franklin της ESA θα βοηθήσει στην επίλυση της συζήτησης, κατέληξε. «Εκτιμώ το γεγονός ότι η μελέτη δημιουργεί μια πολύ επαληθεύσιμη υπόθεση – μπορούμε τώρα να διερευνήσουμε λεπτομερώς την ορυκτολογία και τη γεωλογία των τοπίων πάνω, μέσα και κάτω από την προτεινόμενη θαλάσσια υφαλοκρηπίδα για να δούμε αν υποστηρίζουν την ύπαρξη ενός αρχαίου ωκεανού».

Πηγή: CNN