Εκπλήξεις προερχόμενες από την κόκκινη σκόνη

Κατά τη διάρκεια της επταετούς παραμονής του στον Άρη, το
 Rover Spirit είχε αποκαλύψει σημάδια νερού, μεταξύ άλλων.

Αρκετές φορές, οι επιστήμονες έκριναν ότι ο Άρης δεν δείχνει σημάδια της ζωής. Κάθε φορά όμως, αναγκάζονται να επανεξετάσουν την άποψή τους, όταν εμφανίζονται νέα και καλύτερα τα αποτελέσματα από τις έρευνες. Είναι σίγουρο ότι ο κόκκινος πλανήτης δεν έχει αποκαλύψει ακόμη το τελευταίο μυστικό του.

Όταν το διαστημικό όχημα Μάρινερ 9 τέθηκε σε τροχιά γύρω από τον Άρη, το Νοέμβριο του 1971, ήταν ένα γεγονός που το υποδέχθηκαν με επευφημίες στο κέντρο ελέγχου στην Καλιφόρνια. Το ερευνητικό σκάφος ταξίδευε έξι μήνες και μπήκε για πρώτη φορά σε τροχιά γύρω από τον Άρη. Ένα μήνα αργότερα, η ελπίδα μετατράπηκε σε απογοήτευση. Ο Άρης λούστηκε από τη μεγαλύτερη καταιγίδα σκόνης που έχει ποτέ σημειωθεί, και οι κάμερες δεν έγραψαν τίποτα, παρά ένα συμπαγές κάλυμμα της σκόνης.Τον Δεκέμβριο, καθώς η καταιγίδα άρχισε να κοπάζει, τέσσερις σκοτεινές κηλίδες εμφανίστηκαν. Καθώς η ατμόσφαιρα καθάρισε, οι επιστήμονες αντιλήφθηκαν αυτό που έβλεπαν - τέσσερις γιγαντιαίοι κρατήρες στις κορυφές των τεσσάρων ηφαιστείων, ο καθένας περίπου 40 με 50 μίλια πλάτους. Ο μεγαλύτερος ξεπρόβαλε 17 μίλια ψηλά, σχεδόν τρεις φορές ψηλότερο από το Έβερεστ. Ήταν η πρώτη απόδειξη για τα ηφαίστεια στον πλανήτη. Το επιστημονικό ενδιαφέρον για τον κόκκινο πλανήτη ξαφνικά τονώθηκε.

Οι επιστήμονες ήταν έτοιμοι να σταματήσουν την έρευνα

Έξι χρόνια νωρίτερα, το καλοκαίρι του 1965, τα πρώτα 21 κοντινά πλάνα του Άρη ελήφθησαν, από το διαστημόπλοιο Mariner 4 στο γύρο του πλανήτη. Δυστυχώς όμως από αυτές οι καλύτερες εικόνες αποκάλυψαν μόνο έναν κρατήρα καλυμμένο με πολύ σκόνη, παρόμοιο με το φεγγάρι. Ο Mariner 4 μέτρησε επίσης την ατμοσφαιρική πυκνότητα, που είναι μόλις 0,05 τοις εκατό της Γης, ​​αλλά με 30 φορές περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα. Ο Άρης έμοιαζε νεκρός, τίποτα σαν τον πλανήτη που είχαμε φανταστεί σε ταινίες και μυθιστορήματα. Οι εικόνες δεν έδειξαν ίχνη ενός ετοιμοθάνατου κόσμου, ή παλαιού πολιτισμού, που πάλεψε για να στείλει την τελευταία ποσότητα νερού του πλανήτη μέσω μεγάλων καναλιών από πάγο (που καλύπτονται πόλοι) στις θερμότερες περιοχές της ερήμου. Στην πραγματικότητα, η μέση θερμοκρασία του πλανήτη ήταν -193 βαθμούς Κελσίου, η θερμοκρασία στην οποία παγώνει το διοξείδιο του άνθρακα. Οι πόλοι δεν ήταν φτιαγμένοι από πάγο νερού. Έγιναν από ξηρό πάγο. Δεν υπήρχε κανένα σημάδι ζωής ενώ από γεωλογικής πλευράς το ενδιαφέρον ήταν μικρό.

Το 1969, όταν Μάρινερ 6 και Μάρινερ 7 παρατήρησαν πάνω από 10 φορές την επιφάνεια του Άρη, όπως οι προκάτοχοί τους και επιβεβαίωσαν τα προηγούμενα συμπεράσματα. Το διαστημικό σκάφος πήρε επίσης 58 επιπλέον κοντινές φωτογραφίες και εκτέλεσε χημικές αναλύσεις σχετικά με τις πολικές καλύψεις πάγου για να εξακριβωθεί αν όντως πραγματοποιήθηκαν από παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα. Μια σειρά από φωτογραφίες από το Mariner 9 έδειξαν πιο καλά την τοπογραφία του πλανήτη. Τα τέσσερα μεγάλα ηφαίστεια ήταν μόνο η αρχή. Πολλά άλλα τοπία φάνηκαν, αν μη τι άλλο εκ των οποίων ήταν ένα γιγαντιαίο βαθύ φαράγγι έξι μιλίων, που εκτείνεται νότια του ισημερινού. (Σήμερα, το φαράγγι ονομάζεται Valles Marineris προς τιμήν των ερευνητικών σκαφών Μάρινερ).

Η επόμενη ανακάλυψη ήρθε ως μεγάλη έκπληξη. Στο τοπίο, υπήρχαν σημάδια που έμοιαζαν με παλιές αποξηραμένες κοίτες ποταμών. Όμως, η ατμοσφαιρική πίεση, ήταν πολύ χαμηλή ώστε το νερό να ρέει ελεύθερα στην επιφάνεια, και φαίνεται ότι ο Άρης είχε κάποτε μια ατμόσφαιρα πυκνή και θερμότερο κλίμα. Ενώ οι επιστήμονες συνέχισαν να λένε ότι ο πλανήτης πρέπει να έχει πεθάνει εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, αυτές οι νέες εικόνες έθεσαν υπό αμφισβήτηση την ερμηνεία αυτή.

Δύο πολύ διαφορετικά ημισφαίρια

Το 1972, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να παράγουν τη πρώτη χαρτογράφηση του πλανήτη Άρη, που έδειξε πως οι πρώτες εικόνες που φωτογράφησαν οι Mariner 4, 6 και 7 είχαν μεταβληθεί, κυρίως στο νότιο ημισφαίριο. Όταν όμως όλος ο Άρης χαρτογραφήθηκε, κατέστη σαφές ότι υπήρχε μεγάλη διαφορά μεταξύ των νότιων τοπίων που ήταν καλυμμένα από κρατήρες και των τοπίων του βόρειου ημισφαιρίου, που ήταν γεμάτο από μεγάλα ηφαίστεια, φαράγγια και πεδιάδες λάβας. Φάνηκε επίσης ότι ο πλανήτης ήταν γεμάτος όχι από ποτάμια αλλά και από ροές λάβας.

Οι Ηνωμένες Πολιτείες δεν ήταν οι μόνοι που προσπαθούν να εξερευνήσουν τον Άρη. Από το 1971 έως το 1973, έφτασαν στον πλανήτη έξι ρωσικές διαστημικές αποστολές, με περιορισμένα αποτελέσματα. Προσγειώθηκαν στον πλανήτη δύο ερευνητικά οχήματα, αλλά απέτυχαν να λειτουργήσουν ενώ τα υπόλοιπα ρωσικά σκάφη απέστειλαν μόνο μερικές εικόνες στη Γη. Τελικά οι Ηνωμένες Πολιτείες κυριάρχησαν στην εξερεύνηση του διαστήματος, ειδικά κατά τη διάρκεια των προσπαθειών για την κατάκτηση της Σελήνης, σε μια εποχή κατά την εξερεύνηση του διαστήματος προκαλούσε μεγάλο ενδιαφέρον. Έτσι η NASA χρηματοδότησε δύο πολύ εξελιγμένες και δαπανηρές ερευνητικά οχήματα, τα οποία επρόκειτο να προσγειωθούν στον Άρη για να ψάξουν για σημάδια ζωής.

Ένα αμφιλεγόμενο βιολογικό πείραμα

Τα δύο οχήματα ονομάστηκαν Viking 1 και Viking 2. Και τα δύο αποτελούνταν από ένα διαστημόπλοιο σε τροχιά γύρω από τον Άρη, και ένα ερευνητικό όχημα. Το 1976, τα Viking 1 και 2 μετά από επιτυχημένες προσεδαφίσεις έκαναν πολλά πειράματα τα οποία αντί να επιλύσουν τα μυστήρια του κόκκινου πλανήτη, άφησαν κι' άλλο ένα το οποίο είναι ακόμα άλυτο.

Οι Viking 1 και 2 είχαν ως στόχο να αναλύσουν την επιφάνεια του Άρη σε αναζήτηση ιχνών ζωντανών οργανισμών. Η αρχική υπόθεση ήταν ότι οι μικροοργανισμοί στον Άρη θα συμπεριφέρονται περισσότερο ή λιγότερο, όπως εκείνοι στη Γη όταν υπάρχει τροφή και ηλιακό φως. Τα εργαστήρια έκαναν τρία διαφορετικά βιολογικά πειράματα. Το πρώτο, που βασίζεται στη πυρόλυση, συνίσταται στην εισαγωγή χώματος του Άρη σε ένα δοχείο που περιέχει ραδιενεργό μονοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του άνθρακα καθώς και αέρα από την ατμόσφαιρα του Άρη για 120 ώρες. Αυτό έγινε κυρίως, για ανίχνευση μικροβίων που αν υπάρχουν στο θάλαμο θα απορροφήσουν το ραδιενεργό αέριο. Όταν λοιπόν θα έβγαινε ο αέρας από το δοχείο, τα τυχόν εναπομείναντα οργανικά ραδιενεργά υλικά θα μπορούσαν να υποδηλώσουν ζωή. Το δεύτερο πείραμα, ήταν μια ανταλλαγή αερίων, που συνεπάγεται την απομάκρυνση, από το χώμα του πλανήτη, των θρεπτικών συστατικών μέσα σε ένα δοχείο, το οποίο θα παρακολουθείτο από ένα όργανο που θα μέτραγε τις συνθέσεις των αερίων στο εσωτερικό του. Αν τα αέρια άλλαζαν, θα μπορούσε να υποτεθεί ότι η αλλαγή αυτή ήταν αποτέλεσμα πέψης των θρεπτικών ουσιών από τα μικρόβια.

Το τελευταίο πείραμα, που ονομάζεται "απελευθέρωση", συνίσταται στην χορήγηση μικρής ποσότητας ραδιενεργού υλικού σε δείγμα εδάφους και την παρακολούθηση για τυχόν έκκληση φυσικού αερίου μέσα στο εν λόγω δοχείο. Σε κανένα από τα πειράματα που έγιναν στην επιφάνεια του πλανήτη δεν βρέθηκε ίχνος οργανικών ουσιών. Βέβαια αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι στον πλανήτη δεν υπήρχε ζωή. Το συμπέρασμα όμως αυτό αμφισβητήθηκε από τον Dr Gilbert Levin, ο οποίος ήταν υπεύθυνος για τo πείραμα. O Levin πίστευε ότι υπήρχαν σημάδια ζωής στα δείγματά του και η συζήτηση συνεχίζεται μέχρι και σήμερα 35 χρόνια μετά την προσεδάφιση των Viking.

Το επόμενο βήμα στην εξερεύνηση του Άρη έγινε δύο δεκαετίες αργότερα, όταν το πρώτο μικρό όχημα, Sojourner , προσγειώθηκε στον πλανήτη το 1997. Το Sojourner ήταν μικρό (μόλις 2 πόδια μήκος, 11/2 πόδια πλάτος και 1 πόδι ύψος) και δεν πήγε πολύ μακριά. Για πρώτη φορά όμως μετά από 20 χρόνια, ήταν δυνατό να δούμε το τοπίο του Άρη όπως θα φαινόταν σε ένα άτομο που στέκεται στην επιφάνειά του. Στα επόμενα χρόνια, "διαστημοσυσκευές" όπως το Mars Global Surveyor, το Mars Odyssey, το Mars Express και το τεράστιο Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) έφτασαν στον πλανήτη. Το MRO έστειλε εικόνες που ήταν περίπου 10 φορές μεγαλύτερες και ποιοτικότερες από αυτές του Viking .

Εικόνες που Εμφανίζουν την Βραχώδη Διαστρωμάτωση

Ενώ οι Mariner 9 και Viking είχαν φωτογραφίσει κρατήρες, ηφαίστεια και τα αποδεικτικά στοιχεία των ροών λάβας, εικόνες από τις νέες διαστημικές αποστολές έδειξαν την διαστρωμάτωση σε πολλά σημεία, όπως στις πλαγιές από τα γιγαντιαία φαράγγια και στις πλαγιές των κρατήρων στο νότο ημισφαίριο. Μερικά από τα στρώματα περιλαμβάνουν υλικά που συνήθως μόνο με την παρουσία του νερού εμφανίζονται και αυτό δείχνει ότι ο Άρης μπορεί να είχε νερό στο παρελθόν το οποίο νερό διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο στην μορφολογία του.

Τον Φεβρουάριο του 2010, ο MRO τράβηξε μερικές πολύ ευκρινείς εικόνες του κρατήρα Gale, δείχνοντας σαφέστερα τη διαστρωμάτωσή του που οι επιστήμονες δεν είχαν δει ακόμα. Στο κάτω μέρος, υπάρχουν στρώματα από πηλό ορυκτών, τα οποία μπορεί να σχηματιστούν μόνο με την παρουσία τρεχούμενου νερού. Λίγο πιο ψηλά στην πλαγιά του κρατήρα, υπάρχουν στρώματα στα οποία ο πηλός αναμιγνύεται με θειικά άλατα, τα οποία διαμορφώνονται μόνο υπό συνθήκες υγρασίας. Τα στρώματα θειικών αλάτων κατακάθονται όταν το νερό εξατμίζεται. Στην κορυφή, υπάρχει ένας αριθμός στρωμάτων που δεν παρουσιάζουν κανένα σημάδι ότι έχουν συσταθεί με συνθήκες υγρασίας. Η πλαγιές του κρατήρας είναι διπλάσιες από το Grand Canyon, αλλά όχι τόσο απότομες, ενώ τα στρώματα δείχνουν ότι ο πλανήτης στέρευε σταδιακά.

Ίχνη από υδάτινο κόσμο

Μια άλλη βασική ανακάλυψη δείχνει ότι ο Άρης δεν μπορεί να είναι εντελώς άνυδρος ακόμα:

- τα μικρά αυλάκια που μπορεί να δει κανείς σε πολλά σημεία στα τοιχώματα κρατήρων. Εδώ, είναι προφανές ότι κάτι έρεε από το τοίχωμα του κρατήρα και έσκαψε τάφρο φτάνοντας στο κατώτατο σημείο. Αυτά τα σημάδια, επίσης, τα έχουμε δει και στη Γη και είναι γνωστό ότι μπορούν να γίνουν μόνο από το νερό. Βέβαια στον Άρη, τόσο η ατμοσφαιρική πίεση και η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή για να επιτρέπουν στο νερό να ρέει ελεύθερα στην επιφάνεια. Όμως, έχει προταθεί από τους επιστήμονες, ότι ένα μείγμα νερού και διαφόρων αλάτων θα μπορούσε να παραμείνει υγρό αρκετό καιρό για να κάνει μια τάφρο πριν από την εξάτμιση. Σε κάθε περίπτωση, τα πολλά αυλάκια δείχνουν ότι ακριβώς κάτω από την επιφάνεια μπορεί να υπάρχουν σημαντικές ποσότητες πάγου ή νερού, που μπορεί να εμφανιστούν από καιρό σε καιρό.

Για να είμαστε όμως σίγουροι, μόνο άνθρωπος θα πρέπει να επισκεφθεί την επιφάνεια του πλανήτη. Για επτά χρόνια, το όχημα Opportunity κινήθηκε στην επιφάνεια του πλανήτη και βρήκε πολλά σημάδια νερού, όπως έκανε το αδελφάκι του Spirit , το οποίο έχασε την επικοινωνία με τη Γη το 2006. Διαπιστώθηκε λοιπόν ότι υπάρχουν ενδείξεις ότι υπήρχαν κάποτε αλμυρές λίμνες στην Meridian Planum. Το Πνεύμα προσγειώθηκε στον κρατήρα Gusev, επειδή θεωρήθηκε ότι ο κρατήρας ήταν κάποτε γεμάτος με νερό. Το Πνεύμα στριφογύριζε στα ξερά πετρώματα του ηφαιστείου για μήνες και τελικά βρήκε ίχνη ενός υγρού παρελθόντος πριν κολλήσει μόνιμα σε ένα σωρό άμμου.

"ο Περίεργος"

To "Πνεύμα" και η "Ευκαιρία" είχαν αποσταλεί στον Άρη για να αναζητήσουν ίχνη ζωής. Το ίδιο καθήκον θα πέσει και στο επόμενο μεγάλο ερευνητικό όχημα. Ο "περίεργος" είναι σχεδιασμένος να διανύει μεγάλες αποστάσεις και έχει προγραμματιστεί να ψάξει για μικροοργανισμούς όπως οι ανιχνευτές Viking. O Αναλυτής δειγμάτων του Άρη (SAM), είναι εξοπλισμένος με ένα όργανο σχεδιασμένο να ανιχνεύει ζωή. Το SAM θα αναζητήσει ίχνη χημικών κλειδιών της ζωής, συμπεριλαμβανομένου του αζώτου, φωσφόρου, θείου και διοξειδίου του άνθρακα. Το SAM θα προσδιορίσει επίσης διάφορα ισότοπα στοιχείων στην ατμόσφαιρα του Άρη, που μπορούν να δώσουν ενδείξεις ως προς την εξέλιξή της. Τέλος, θα ψάξει για μεθάνιο, ένα αέριο που μπορεί να παράγεται από μικροοργανισμούς ή γεωλογικές διαδικασίες, όπως η ηφαιστειακή δραστηριότητα. Για να δημιουργήσει ένα ακριβή χάρτη μεθανίου που παράγεται σε διάφορες περιοχές, η NASA και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) θα στείλουν μια νέα συσκευή μαζί το 2016 που ονομάζεται ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) , το οποίο θα σχεδιαστεί από τον ΕSA και εκτοξευθεί από τις Ηνωμένες Πολιτείες.

Το 2018, θα ακολουθήσουν δύο οχήματα, που θα είναι εξοπλισμένα για να αναζητήσουν σημάδια ζωής, όπως ο Περίεργος, αλλά θα πρέπει επίσης να είναι σε θέση να συλλέγουν και να αναλύουν δείγματα με τρυπάνι από το έδαφος. Αν υπάρχει ζωή, οι πιθανότητες να τη βρουν είναι πιθανώς μεγαλύτερες κάτω από την επιφάνεια, όπου θα προστατεύεται από την υπεριώδη ακτινοβολία και τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.

Παρ' όλες αυτές τις προσπάθειες, φαίνεται απίθανο ότι θα έχουμε μια τελική απάντηση στο ερώτημα αν υπάρχει ή όχι ζωή στον Άρη που θα βασίζεται στα δεδομένα των ερευνητικών οχημάτων. Οι παρατηρήσεις τους θα πρέπει να ερμηνεύονται από τους επιστήμονες στη Γη, και έτσι μπορεί και να αμφισβητούνται. Τελικά για να έχουμε μια σαφή απάντηση, δεν θα αποφύγουμε το επόμενο βήμα: την αποστολή ανθρώπου στον κόκκινο πλανήτη.

Πηγή, ScienceIllustrated
Απόδοση στα ελληνικά, Δ. Γιάκας