Itt van a Naprendszer legmagasabb hegye és leghosszabb folyóvölgye

Nem a Föld az egyetlen bolygó, amelynek felszínét valamilyen folyadék formálta. A Szaturnusz egyik holdján, a Titánon kisebb-nagyobb tavak hullámzanak és folyók csordogálnak, igaz, víz helyett folyékony etán és metán alkotja őket. A Marsnak a Földhöz hasonlóan jégsapkái vannak, a felszínén pedig ősi vízfolyások nyomai, köztük a Naprendszer leghosszabb folyórendszerének medre.

Gondolatban most közelebb megyünk a Marshoz, hogy az ég egy távoli, fényes pontja helyett a szomszédunkat, a Földhöz hasonlóan változatos, érdekes, rengeteg lehetőséget, kincset és izgalmat rejtő bolygót lássuk a név mögött.

A Föld az emberiség bölcsője, de nem maradhatunk örökké bölcsőben. Az emberiség nem is marad örökké a Földön, hanem fényre és térségre vágyva előbb félszegen behatol a légkörön túli térségbe, aztán pedig meghódítja a csillagok világát. (Konsztantyin Eduardovics Ciolkovszkij)

Hasonlóan ahhoz, ahogy az antarktiszi fosszíliákból (falevelek, faágak stb.) tudni lehet, hogy 80 millió éve sokkal melegebb klíma uralkodott a ma mínusz 10 és mínusz 60 Celsius-fok átlaghőmérsékletű kontinensen, a Marson is számtalan nyom van, amiből szintén egykori melegebb klímára lehet következtetni. Ilyen nyomok a valaha volt folyók völgyei és üledékdeltái, a vízjéggel teli kráterek, a feltételezett egykori óceánok partjai.

A hatalmas ősi vulkánok arról árulkodnak, hogy

Nem kerülheti el figyelmünket a rengeteg kráter, és az, hogy egy nagy hold helyett két kis holdja van a bolygónak. Egyelőre van két fontos különbség a Mars és a földi példaként hozott Antarktisz között. Az egyik, hogy a Marsot még nem a helyszínen vizsgáljuk, a másik, hogy eddig nem találtunk életet a bolygón.

Átmérője nagyjából feleakkora, mint a Földé, így a gravitáció is kisebb. A felszín átlaghőmérséklete mínusz 20 és mínusz 90 Celsius-fok között mozog, de a 0 és +10 fok közötti hőmérséklet sem ritka, és +27 Celsius-fokot is becsültek már.

Légköre sokkal ritkább, mint a Földé, fő alkotója a manapság sokat emlegetett szén-dioxid. A felszín sok tekintetben hasonlóan fejlődött a Földhöz, más tekintetben eléggé különböző módon.  

A Mariner 4 volt az első

Hat sikertelen próbálkozás után, melyek nem érték el a célt, elsőként a Mariner 4-nek sikerült eljutnia a bolygóhoz. Az űrszondát 1964. november 28-án bocsátották útjára az Amerikai Egyesült Államokból, és elsőként, 1965. július 14-én haladt el a Mars mellett, 21 fényképet küldve vissza a Földre a Vörös bolygóról.

Az USA tízszer, a Szovjetunió hússzor próbálkozott sikeresen vagy sikertelenül 1990-ig. 1990 óta napjainkig különböző országok küldetéseinek sora indult a Mars felé, ezek közül tíz jelenleg is működik, három pedig még úton van.

• A Mars Pathfinder és a Sojourner páros (nevéhez hűen Útkereső, illetve Jövevény) úttörőnek számít a közelmúlt űreszközei között, a hidegháború utáni első sikeres leszállásként (1996). A küldetés tudományos célja a következő volt: az Ares Vallis (Ares-völgy) torkolati vidékén az egykori vízfolyás sok helyről nagyon különböző kőzeteket hordott össze és ülepített le, így ezen a helyen a rover rövid táv megtételével nagyon sokféle különböző kőzetet tud vizsgálni. Másrészt a technológiai demonstráció is cél volt: a hidegháborús Viking leszállóegységek költségének kb. tizenötöd részéért sikerült űrmissziót végrehajtani.
• Több sikertelen küldetés után 2003-ban landolt két rover, a Spirit és az Opportunity (Lélek és Lehetőség). Céljuk annak kiderítése, hogy volt-e valaha folyékony víz a Marson.
• 2012-ben szállt le a Curiosity (Kíváncsiság) a Gale-kráterbe, egy egykori tó medrébe. Feladata az élet nyomainak keresése, a krátertó történetének feltárása, emellett meteorológiai és geológiai vizsgálatokat is végez. Elődeitől eltérően nem napelem, hanem radioizotópos generátor termeli az áramot. Működési időtartamát 2 évre tervezték, azonban még most is (2021. február) üzemel.
• 2021. február 18-án landol a Perseverance (Kitartás) rover a Jerezo-kráterben. Kutatási területe a kráterben lévő folyódelta lesz (3. ábra). A Jezero-kráterben egykor egy meanderező (kanyargós) folyó folyt. Ahogyan a földi folyók a tengerbe érkeznek és üledékdeltát alkotnak, ez a folyó is deltát hozott létre. A földi folyók torkolatainál könnyebben találhatunk életet, mint a kietlen területeken. A kutatási terület kiválasztásakor többek között ez alapján döntöttek a folyótorkolat mellett. E terület bizonyulhat a legjobb helyszínnek a körülbelül 2,725 milliárd dolláros küldetés sikerességéhez. A rover magával viszi az első helikoptert a Földön kívülre. Az Ingenuity (Találékonyság) helikopter célja a technológia tesztelése (pl. repülni a Mars vékony atmoszférájában).

2020 nyarán a Perseverance mellett több űrszonda is pályára állt a Mars felé. A Hope szonda (UAE), a Tianwen-1 szonda és rover (Kína) 2021 februárjában már Mars körüli pályára állt. Az Európai Űrügynökség és Orosz Űrügynökség (ESA–Roscosmos) ExoMars 2020 rover viszont a Földön maradt és új nevet kapott: ExoMars 2022 (Rosalind Franklin). A jelenlegi tervek szerint az Ares Vallis torkolatvidékén landol majd, ahol fúrásokat és mintaelemzéseket végez, feltehetően olyan kőzetben, ami egykor vízben ülepedett le.

Itt áll a világ legmagasabb hegye

A Marson van az ismert világ legmagasabb hegye, a 22 500 méter magas Olympus Mons.

Két nagy kiterjedésű vulkanikus terület van a bolygón. A nagyobbik a Tharsis-felföld, a kisebb kiterjedésű pedig az Elysium-felföld. A Tharsis-hátsághoz kötődik az Olympus Mons pajzsvulkán és három másik nagy vulkán. A Mars klímája hidegebb, mint a Földé. A sarkvidékeken (északi: Planum Boreum, déli: Planum Australe) az állandó vízjégből álló jégsapkák mellett szezonálisan CO₂-jég is jelen van. Az adott félteke telén elég kevés napfény éri a sarkvidéket ahhoz, hogy kifagyjon a légköri szén-dioxid egy része (a dérhez hasonlóan) és leülepedjen. A CO₂-jég különleges, a Földön nem tapasztalt felszínformákat hoz létre. A tavasz beköszöntével ez az időszakos jégtakaró elszublimál a légkörbe. A Föld időjárási jelenségeitől eltérően a Marson a szublimáció is számottevő.

Érdekes, hogy az északi félteke felszíni alakzatai alacsonyabbak, mint a déli féltekén. A két félteke átlagos magassága között hozzávetőlegesen 4–7 kilométer különbség van. Ennek oka, hogy a Mars bolygóban valószínűleg nem működik a földihez hasonló geodinamika, ami a lemeztektonika alapja. Vagyis a Mars belseje kevésbé képlékeny, mint a Földé, ezért (ahogyan a jég a víznél) könnyebben megtartja alakját. Emiatt alakulhatott ki, pontosabban emiatt maradhat fenn a magassági kettősség.

Jelenlegi tudásunk alapján ősi óceánt feltételezünk az északi félteke mélyebb területeire. Partvonalaknak tűnő, hosszúkás areológiai (a Marson geológia helyett areológiáról beszélünk) formák vannak e mélyebb területek határain, azonos magasságban. Ráadásul több, szinte párhuzamos ilyen forma is látható, ami a jelen lévő óceán (víztest) vízszintjének időbeli változására utal.

A Valles Marineris névre keresztelt völgy 4200 km-es hosszával talán a legfeltűnőbb morfológiai elem a bolygón. Kialakulása máig bizonytalan, számos kérdést felvet.

Valószínűleg időszakosan volt aktív 4–1 milliárd évvel ezelőttig. Az Argyre-krátert kialakító becsapódás jégsapkát vagy permafrosztot (fagyott felszínt) találhatott el. Ennek víztartalma megolvadt, és a Földközi-tengerhez hasonló térfogatú tó keletkezett a kráterben (5. ábra). Kezdetben ennek túlcsorduló vize folyhatott északi irányba, kialakítva az Uzboi Vallist, a Ladon Vallest és a Morava Vallest (folyásirányban lefelé). A folyórendszer legalsó szakasza az Ares Vallis. Az ULM-folyórendszer bal oldali mellékfolyója a Nirgal Vallis, balról többek között a Samara és a Loire Valles tart bele. Az ULM-folyórendszer több kráteren átvágja magát, míg elér a Chryse területére. 

Érdekes jelenség, hogy a Holden-kráterbe déli irányból tartó folyó áttörte a víz útjába került kráter falát, egy szűknek mondható szurdokot hozva létre. A folyó vize (legnagyobb valószínűséggel víz folyt benne) az északi féltekén lévő Ares Vallison át ömlött a Chryse Planitia területére, mélyebb térszínre. Ennek torkolatvidékét vizsgálta a Pathfinder 1996-ban, és ez az ExoMars 2022 tervezett kutatási területe.

Habár ma még nagy a bizonytalanság, vannak arra utaló jelek, hogy

A melegebb időszakokban, amikor volt folyékony víz a felszínen, a folyó újraaktiválódhatott. Öt ilyen kort valószínűsítünk. Az Argyre-medencét tavi/tengeri üledékek alakíthatták, ezért a Spirit egyik leszállóhelyének jelölték, de végül nem ezt választották. A kitöltő víz eltűnése óta a szél a fő felszínformáló erő. 

Egyre gyakrabban hallunk híreket külső bolygószomszédunkkal kapcsolatban, és a következő évek során ez valószínűleg még gyakoribb lesz. Az elmúlt években megnőtt a Mars irányába tartó űrszonda- és adatforgalom is. 2021 kezdetén úgy tűnik, hogy az elkövetkezendő években ez csak tovább fog erősödni. Ez nem véletlen, hiszen a Naprendszerben körülnézve a Mars hasonlít leginkább a Földre. Másként fogalmazva

A szerző az ELTE geofizikus szakirányú hallgatója, a Pangea blog szerzője.  

(Borítókép: A Mars felszíne. Fotó: NASA)