Barlangok a Marson - a hét asztrofotója

A Mars Odyssey amerikai űrszonda felvételein felszín alatti üregek nyílásaira bukkantak. A barlangszerű képződmények az élet keresése szempontjából is fontos célpontok lehetnek.

Az esetleges marsbéli élettel kapcsolatos régi elgondolás, hogy az a felszín alatt nagyobb eséllyel létezhet. A Földön is számos felszín alatti, napfény nélkül élő életformát ismerünk. A vörös bolygó felszíne alatt több környezeti tényező is kedvezőbb lehet az élethez, mint a felszínen.

Az egyik legfontosabb előny, hogy a mélybe nem jut el sem a felszínt érő erős ultraibolya sugárzás, sem a kozmikus sugárzást alkotó sok töltött részecske. Emellett a vékony légkör miatt a felszínt érő mikrometeorit-becsapódások sem éreztetik a hatásukat. Fontos körülmény, hogy a még szunnyadó, teljesen ki nem aludt vulkáni központoknál lévő magma hője a kőzetek repedéseiben lévő vízjeget megolvaszthatja.

Mindezek miatt már néhány centiméterrel a felszín alatt is kedvezőbb a helyzet a sugárzások szempontjából, mint a bolygó felszínén, és az itt található talajszemcsék között a vízjég tovább maradhat meg, mint a csupasz kőzetfelszínen. Kis mélységben a napfénytől még át is melegedhetnek a szemcsék, a szórt fény pedig milliméterekkel, esetleg centiméterekkel hatolhat le a felszín alá. Az ilyen csekély fénymennyiség is elég lenne néhány földi életformának a fotoszintézishez. További előny, hogy a felszín alatt kisebb a napi hőingás, és általánosságban is stabilabbak a környezeti paraméterek.

Felszín alatti üregek, azaz barlangok elméletileg három módon jöhetnek létre a Marson. Első csoportjukat a becsapódások és tektonikus folyamatok töréseitől keletkező felszín alatti repedések alkotják. A második csoportba a vulkáni területek lávafolyásaiban keletkező lávabarlangok tartoznak, a harmadik típust pedig az idős üledékekből a felszín alatti vizek által esetleg kioldott üregek alkotják. Ezek egyikére sem találtunk bizonyítékokat - egészen mostanáig.

A Mars Odyssey THEMIS kamerájával elsőként a 654 nm-es hullámhosszon, a vörös színképtartományban örökítettek meg barlangokat - pontosabban azok beomlásával keletkezett felszíni nyílásokat. A 18 m-es felbontású képeken az Arsia-mons nevű vulkán lejtőjén hét olyan sötét folt látszik, amelyek nappali és éjszakai hőmérséklete között alig mutatkozott különbség, ellentétben a környező felszínformákkal. Eszerint nem egyszerű, sötét színű felszíni alakzatokkal van dolgunk.

A legkézenfekvőbb magyarázat, hogy a foltok azért sötétek, mert a felvételek készítése idején a Nap nem sütött be a barlangokba. Eszerint falaik igen meredekek lehetnek, és 100-250 méteres szélességükhöz viszonyítva sokkal mélyebbek, mint a közelükben lévő, hasonló átmérőjű kráterek. Mindezek miatt nem is becsapódásos eredetű formákkal lehet dolgunk. Ezt erősíti, hogy a foltoknak sem kiemelkedő pereme, sem azt övező kidobott törmeléktakarója nincs. A hét mélyedés a vulkán lejtőjén lévő törések, repedések hálózatába illeszkedik, tehát feltehetőleg azokhoz hasonlóan beomlással alakultak ki.

A feltételezett barlangok beomlásával keletkezett mélyedések. A nap balról süt a felvételeken. A képek nagyméretű változatának letöltése (Cushing, Titus, Wynne, Christensen, USGS, NASA)

A nem hivatalosan hét nővérnek (Dena, Chloe, Wendy, Annie, Abbey, Nikki és Jeanne) keresztelt gödrök mélysége durva becslés alapján legalább 73-96 méter. Egyikről sikerült a már üzemképtelen MGS-szonda korábbi képei között részletes felvételre akadni. Mivel ez magas napállásnál, a helyi kora délután alatt készült, itt a beomlott nyílás fenekét is megvilágítja a Nap. Az ebből végzett becslés alapján a képződmény kb. 130 méter mély.

Az egyik beomlott üreg optikai (balra) és infravörös (középen, jobbra) felvételei. A (B) felvétel a helyi délután idején mutatja, hogy a barlang hűvösebb a környezeténél, a hajnali (C) felvételen pedig az látható, hogy a barlang éjszaka melegebb maradt (Cushing, Titus, Wynne, Christensen, USGS, NASA)

A marsbéli barlangok a vörös bolygón esetleg előforduló élet szempontjából fontosak. Penny Boston (NASA, AMES) már évek óta vizsgálja a földi barlangok élővilágát. A SLIME (Subsurface Life In Mineral Environments, azaz felszín alatti élet ásványi környezetben) program keretében olyan szempontból is tanulmányozza a barlangok élővilágát, hogy marsbéli párjaik milyen lehetőségeket biztosítanának az esetleg ott előforduló, ellenálló életformák fennmaradására.

Az eddig tanulmányozott földi barlangok egzotikus élővilága sokkal változatosabb, mint azt tíz-húsz éve feltételezték. Találunk itt a vulkáni gázokból származó kéntől savas vizű üregeket, és sok helyen vékony, biogén eredetű kéreggel borított falakat. Némely barlangokban az élőlényeknek a lassan szivárgó, vulkáni eredetű, avagy a kőzet-víz kölcsönhatáskor keletkező hidrogéngáz szolgál energiaforrásként, melynek segítségével metánt termelnek.

Egyes kutatók szerint a Világegyetemben a felszín alatti életformák elterjedtebbek lehetnek a felszínieknél. Ennek a feltételezésnek az alapja, hogy az egyszerű életformák szerény igényeinek sokkal több felszín alatti, mint felszíni környezet felelhet meg. A fentiek ellenére a most talált marbéli barlangok (pontosabban az ezek létére utaló beomlásos szerkezetek) feltehetőleg nem kellemes helyszínek a vörös bolygó esetleges életformáinak - ugyanis túlságosan magasan vannak az átlagos felszín felett, ahol elég kicsi a légnyomás. Más barlangok azonban kedvezőbbek lehetnek: mint a cikk elején már részleteztük, viszonylag stabil bennük a környezetet, védelmet nyújtanak a felszínt elérő nagyenergiájú sugárzások ellen, és néhány helyen akár a fotoszintézishez még elegendő fényt is beengednek. Emellett kismértékben nedvességcsapdaként is működnek, továbbá a mikrometeoritok mellett a szelektől is védelmet nyújtanak.

A most azonosított érdekes beomlásos mélyedések részletes helyszíni vizsgálata két okból is rendkívül nehéz: egyrészt viszonylag kis méretűek, tehát a jelenleginél sokkal precízebb landolással lehetne csak őket megközelíteni. Emellett kérdés, hogy egy meredek gödörbe hogyan tudna egy szonda beereszkedni. További gond, hogy a fenti hét barlang viszonylag magasan van a bolygón, ahol a légkör még túl ritka az ejtőernyős fékezéshez. Ennek ellenére már napvilágot láttak olyan tervek, amelyek több olcsó, apró és ugráló szondával kutatnák az ilyen mélyedéseket, mint arról korábbi cikkünkben már beszámoltunk.

Kereszturi Ákos