A Mars-kutatás európai eredményei

A Mars Express űrszonda már működésének első évében számos izgalmas felfedezéssel és rendkívüli eredményekkel bővítette Marssal kapcsolatos ismereteinket. A Mars Society összefoglalója az első tudományos konferenciáról.

A 17,5 centiméteres fókusztávolságú nagyfelbontású sztereókamera CCD-érzékelői kilenc különböző felvételt tudnak közel egyidőben készíteni ugyanarról a területről: a függőlegesen lefelé néző mellett két előre- és két hátratekintő képet, továbbá négy eltérő hullámhossz-tartományba (kék, zöld, vörös, infravörös) eső színes felvételt.

Ideális körülmények között egy kép akár 60 kilométer széles területet is ábrázolhat, 10-20 méter/pixel közötti részletességgel. Ilyen felbontással az első év során a teljes bolygófelszín 10%-áról készült felvétel, amelyeken pontos kráterszámlálás, illetve kráterstatisztikai elemzés végezhető, így meghatározható egy-egy terület képződési kora (a módszer alapelve: minél nagyobb a krátersűrűség, annál idősebb a felszín).

Az előre- és hátratekintő felvételek együttes kiértékelésével hasonló felbontású sztereóképek, digitális domborzatmodellek, illetve perspektív vetületű felszíni képek állíthatók elő, így a múltban zajlott felszínalakító folyamatok nyomai háromdimenziós megjelenítésben is tanulmányozhatók. Mindezeket kiegészíti egy speciális képkészítési üzemmód, amelynek felbontása 2,3 méter/pixel.

A műszer legfontosabb eredményei a bolygó geológiai aktivitására, valamint "nedves" múltjára, illetve közelmúltjára vonatkoznak. Ezek szerint az Olympus Mons tűzhányó nyugati oldalán található lávafolyások kialakulása kb. 200 millió éve kezdődött és alig 2,5 millió éve fejeződött be, vagyis geológiai értelemben igen fiatal formák. Ezért képződésük magyarázatához elengedhetetlen a bolygó jelenleg elfogadott fejlődéstörténeti modelljének átalakítása (amely szerint a vulkáni tevékenység 150-200 millió éve végleg kihunyt a Marson).

A lávafolyások közelében - a bolygó más térségeihez hasonlóan - nagy mennyiségű vízjég található a felszín alatti rétegekben. Ezt egyrészt a földi gleccserekhez hasonló alakzatok bizonyítják, másrészt óriási méretű sárfolyásnyomok és kisebb mederszerű formák, amelyeket minden bizonnyal a forró láva és a jeges törmelék érintkezésénél megolvadt, majd lejtésirányba elmozdult víz hagyott maga után. Az így kialakult formák kora legfeljebb néhány millió év - ami alátámasztja, hogy a Mars felszínén nemcsak több milliárd éve volt jelen folyékony halmazállapotú H₂O (ahogy azt az utóbbi években a szakemberek feltételezték), hanem geológiai időskálán mérve akár "tegnap" is.

Tovább erősíti ezt az elképzelést a marsi Egyenlítő térségében felfedezett, porral borított fagyott tenger, amely kb. 800x900 kilométer kiterjedésű, s egykori mélységét 50 méterre becsülik. A kráterstatisztikai elemzés alapján hozzávetőlegesen 5 millió éve jött létre. Formakincse meglepő hasonlóságot mutat a befagyott földi tengerek jégtáblákra töredezett felszínével, amelyből a kráterperemek vagy más magaslatok szinte "jégtörő hajóként" emelkednek ki. A lassan elmozdult jégtömbök ezek körül feltorlódtak, majd széthasadva két oldalról megkerülték a magaslatokat. A terület kialakulásának legvalószínűbb magyarázata, hogy a közeli Athabasca-völgyből nagy mennyiségű víz áradt a felszínre, aminek tetején hamarosan fagyott borítás képződött, ám az alatta lévő folyadék áramlásából származó feszültség tömbökre darabolta a jégkérget, majd szétsodorta annak darabjait. A vízjég azonban ma már nincs a felszínen, hanem törmelék- és porréteg fedi be, ami vastagságától függően megakadályozhatja a jég szublimációját (egyes számítások alapján ehhez néhányszor tíz méter vastag borításra van szükség, más modellek szerint viszont jóval vékonyabb törmelékréteg is elég lehet).

Hasonlóan izgalmas eredményt hozott a poláris területek vizsgálata is, ahol a széltevékenység kiterjedt dűnemezőkbe rendezi a térségben képződő sötét színű, aprószemcsés törmeléket. Fontos kérdés azonban, hogy milyen folyamatok termelik ezt a porszerű anyagot? Egy korábbi feltételezés szerint a jégsapka spirális futású, több kilométer mély leszakadásainak oldalfalából olvad és/vagy pereg ki folyamatosan, a Mars Express képei azonban egy izgalmasabb magyarázatra utalnak. A dűnemezők területén ugyanis néhány száz méter magas kúpok láthatók, amelyek a felvételeket elemző kutatócsoport szerint a jeges térségben zajló vulkáni aktivitás felszíni nyomai. A korbecslések alapján ez az aktivitás rendkívül fiatal, s nem kizárt, hogy a vulkánok jelenleg is működnek, poranyagot juttatva a légkörbe. (A Földön is találhatók ilyen környezetben hasonlóan apró, aktív tűzhányók: Izland jéggel borított területein.)

Szintén érdekes az a vizsgálat, amely egy nagyon részletesen ismert marsi terület, a Guszev-kráter geológiai felépítésével foglalkozik. A kutatók elmélete szerint fiatalabb üledékrétegek töltötték ki az idős becsapódási formát, de a központi csúcs teteje éppen kiemelkedik ebből a rétegsorból - a Columbia-hegyek vonulataként. Ez pedig magyarázatot adhat arra a kőzettani kétarcúságra, amelyet a Spirit rover tapasztalt a kráter belső síkságán vizsgált, szinte mállatlan vulkáni sziklák és a Columbia-hegyek lejtőjén talált, vízzel érintkezett kőzetdarabok között. Amennyiben az elmélet helyesnek bizonyul, a terület múltbeli fejlődésében egy ősi, nedves periódus valószínűsíthető, amely után száraz üledékképződési időszak következett.