Mars najbliżej Ziemi – transmisja w TVP Nauka2022-11-28.
W czwartek, 1 grudnia, planeta Mars znajdzie się najbliżej Ziemi. Transmisja tego niezwykłego wydarzenia, prosto ze szczytu góry Roque de los Muchachos o godzinie 20:00 w TVP Nauka.
Szczyt wygasłego wulkanu Roque de los Muchachos na wyspie La Palma, archipelagu Wysp Kanaryjskich to jedno z najlepszych miejsc do prowadzenia obserwacji nieba na półkuli północnej. To właśnie tam zlokalizowane są największe europejskie obserwatoria. W czwartek, 1 grudnia, studio TVP Nauka stacjonujące przy Nordyckim Teleskopie Optycznym NOT (Nordic Optical Telescope) przeprowadzi transmisję, ukazując Czerwoną Planetę w momencie największego zbliżenia do Ziemi. Relacja na żywo wraz z komentarzami ekspertów rozpocznie się o godzinie 20:00. Serdecznie zapraszamy!
Podczas największego od wielu lat zbliżenia, Mars znajdzie się w odległości 81 milionów kilometrów od naszej planety. Rekordowo mały dystans oraz duża przejrzystość i stabilność atmosfery na szczycie kanaryjskiej wyspy La Palma sprawią, że warunki do obserwacji Czerwonej Planety będą wyjątkowo korzystne.
Planeta robotów - 25 lat nieprzerwanych badań Marsa
Czerwoną Planetę bada obecnie 13 urządzeń w tym jeden lądownik stacjonarny, 8 orbiterów, 3 łaziki i helikopter. Większość współczesnych marsjańskich misji osiąga zamierzone cele lub przewyższa oczekiwania naukowców. W przeszłości podbój Marsa przysparzał jednak dużo więcej problemów.
Początki eksploracji Marsa
Pierwsza faza eksploracji Marsa odnotowała więcej porażek niż sukcesów. Z 26 prób dotarcia na Marsa w latach 1960-1996 tylko 12 zakończyło się częściowym lub pełnym sukcesem. W latach 1960-1969 Związek Radziecki próbował wysłać na Marsa osiem statków kosmicznych. Tylko dwa, Mars 1 i Zond 2, dotarły do przestrzeni międzyplanetarnej, ale kontrolerzy stracili kontakt z obydwoma na długo przed dotarciem do Marsa. Pierwsza udana misja na Czerwoną Planetę, Mariner 4, zaskoczyła wielu naukowców, gdy podczas przelotu 14 lipca 1965 roku sonda przesłała 22 czarno-białe zdjęcia przedstawiające pokryty kraterami księżycowy teren, pozornie niszcząc nadzieje na możliwy do zamieszkania świat.
Program Mars Science Laboratory
Misja Mars Science Laboratory NASA wystartowała w listopadzie 2011 roku i wylądowała w kraterze Gale 6 sierpnia 2012, dostarczając łazik Curiosity na Czerwoną Planetę. Curiosity potwierdził, że woda w stanie ciekłym w przeszłości płynęła na Marsie w znacznie wilgotniejszym okresie w jego historii. Łazik przebył około 30 kilometrów od dna krateru i wspiął się na ponad 600 metrów na górę Mount Sharp. Łazik Curiosity wykonał ponad 30 odwiertów skalnych i wykonał tysiące zdjęć nie tylko marsjańskiego krajobrazu, ale także chmur oraz zaćmień Słońca.
Dwa nowe marsjańskie orbitery rozpoczęły obserwacje w 2014 roku. Najpierw, 22 września na orbitę przybyła sonda NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), której zadaniem jest badanie atmosfery planety. Dwa dni później pierwsza indyjska sonda międzyplanetarna - Mangalyaan Mars Orbiter Mission, weszła na orbitę Czerwonej Planety. Chociaż była to przede wszystkim misja demonstracyjna, Mangalyaan posiadał kilka instrumentów naukowych do obrazowania powierzchni Marsa w świetle widzialnym i podczerwonym oraz do badania atmosfery planety. Sonda ESA-Roscosmos ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter (TGO) dotarła na orbitę Marsa 19 października 2016 roku i rozpoczęła badania gazów śladowych w atmosferze Marsa, mogących świadczyć o istnieniu tam życia w przeszłości. Lądownik Schiaparelli Entry, Descent and Landing Demonstrator Module (EDM), wypuszczony z TGO trzy dni wcześniej, rozbił się o powierzchnię planety na skutek przedwczesnego odłączenia spadochronu. Orbitalna misja naukowa TGO trwa do dziś.
Kolejna misja NASA składała się z lądownika stacjonarnego InSight, którego celem było zbadanie wnętrza Marsa za pomocą sejsmometru i sondy przepływu ciepła. Podczas ponad 6 miesięcznej podróży na Marsa, dwa niewielkie satelity Mars Cube One A i B (MarCO-A i -B) towarzyszyły InSight. Sonda InSight działa znacznie dłużej niż przewidywany czas pracy i od lat rejestruje wstrząsy sejsmiczne Marsa. W 2022 roku kontrolerzy misji wyłączyli wszystkie instrumenty InSight z wyjątkiem sejsmometru, ponieważ nagromadzony kurz na panelach słonecznych znacznie zmniejszył dostępną moc.
Najnowszy łazik NASA
Trzeci członek floty Mars Science Laboratory - misja NASA Mars 2020, dotarł na Marsa 18 lutego 2021 roku, wykonując miękkie lądowanie w kraterze Jezero i dostarczając łazik Perseverance. Po raz pierwszy w historii trzy łaziki podróżowały po Marsie w tym samym czasie. Projekt najnowszego łazika wywodzi się od jego poprzednika Curiosity, z nowymi instrumentami naukowymi, wiertłem rdzeniowym i helikopterem Ingenuity. Zaprojektowany jako demonstracja technologii, Ingenuity wykonał swój pierwszy lot w cienkiej marsjańskiej atmosferze 19 kwietnia, a po 31 lotach (stan na 6 września 2022 roku) znacznie przekroczył planowany okres eksploatacji. W międzyczasie Perseverance zaczął zbierać próbki skał, gleby i atmosfery, które przechowuje w celu podjęcia przez przyszłą misję, która ma sprowadzić je na Ziemię. W pierwszym teście wykorzystania zasobów na powierzchni innej planety, eksperyment na łaziku Perseverance - Mars Oxygen In-situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) wytworzył tlen z powszechnie dostępnego marsjańskiego dwutlenku węgla. Powiększona wersja MOXIE może pewnego dnia produkować tlen dla przyszłych astronautów na Marsie.
Jak formowała się skorupa Marsa?
Naukowcy od lat zastanawiają się w jaki sposób doszło do powstania Marsa. Jedna z teorii głosi, że Czerwona Planeta powstała wskutek zderzenia kosmicznych skał około 4,5 miliarda lat temu. Siła tego zderzenia była tak duża, że w efekcie powstał na planecie ocean magmy.
Powstanie Marsa mniej tajemnicze?
Powierzchnia Czerwonej Planety jest w przeważającej mierze zbudowana z bazaltu. To produkt działania wulkanów i płynnej lawy zalewającej powierzchnię. Lawa ta potem ostygła. Ponieważ Mars nie przeszedł takiego formowania się skorupy jak Ziemia (powstawanie kontynentów).
Nowe badania ujawniają, że na południowej półkuli jest większe stężenie krzemu. Obecność krzemu mogła zostać ujawniona wskutek uderzenia kosmicznych skał w powierzchnię planety. Co więcej w niektórych miejscach krzemu w skorupie może być więcej niż bazaltu, a nawet znajdują się w niej minerały takie jak skaleń. Skaleń należy do najbardziej pospolitych pierwiastków w skorupie ziemskiej.
Jakiego minerału jest więcej na Marsie?
Oprócz teorii magmowej formowania się Marsa istnieje też inna mówiąca o tym, że pochodzenie planety miało inną przyczynę. Chodzi właśnie o krzemionkę, której stężenie jest inne niż mogłyby wskazywać skały bazaltowe. Naukowcy badając południową półkulę odkryli w dziewięciu lokalizacjach takich jak kratery i pęknięcia w skorupie Marsa skaleń, minerał związany z lawą, ale z większą ilością krzemu niż bazaltu. W pęknięciach pojawiało się też więcej krzemionki. I to właśnie może być kluczem do wyjaśnienia tajemnicy Marsa.
Skaleń był odnajdowany wcześniej w innych częściach Czerwonej Planety. Kolejne analizy wykazały, że skład chemiczny w tych rejonach był jednak bardziej bazaltowy. Jednak po zastosowaniu bardziej zaawansowanych instrumentów skład okazywał się w większym stopniu zawierający krzemionkę.
To wszystko wskazuje, że nadal tajemnicą pozostaje sposób formowania się skorupy Marsa. Historia powstawania Ziemi jest nawet mniej jasna. Ale zawsze próby zrozumienia tego procesu przybliżają do wyjaśnienia zagadek.
Na Czerwonej Planecie mogło istnieć życie
Jednymi z pierwszych organizmów na Ziemi były mikroby wytwarzające metan jako produkt przemiany materii. Do tej pory te organizmy żyją w ekstremalnych warunkach na naszej planecie. Dopiero pojawienie się sinic, które za sprawą fotosyntezy wytwarzają tlen, wpłynęło na rozwój życia, jakie obecnie znamy na Ziemi. Na wczesnym Marsie około 3,7-4,1 miliarda lat temu mogło być podobnie odnośnie istnienia życia organizmów wytwarzających metan. Jednak te wskutek zmian w składzie atmosfery planety wyginęły. Stało się tak z powodu zniknięcia z atmosfery wodoru, co doprowadziło do ochłodzenia się Czerwonej Planety.
Jakie organizmy mogły żyć na Marsie?
Mikroorganizmy na Marsie mogły żyć pod ziemią w zagłębieniach skalnych. Czerpały energię chemiczną ze środowiska i następnie wskutek procesu przemiany materii uwalniały metan. Skały chroniły mikroby przed promieniowaniem kosmicznym i słonecznym. Podziemne środowisko zapewniało również odpowiednią temperaturę.
Jakie były różnice między wczesnym Marsem a Ziemią?
Podstawową różnicą między wczesną Ziemią a Marsem było występowanie wodoru. Na Ziemi pierwiastek ten występował głównie w cząsteczkach wody, podczas gdy na Czerwonej Planecie obecny był w dużych ilościach w atmosferze. Ale to właśnie ten wodór mógł stanowić źródło niezbędnej do przeżycia mikrobom energii, podobnie jak mógł ocieplać planetę czyniąc Marsa możliwym do życia. Mars mógł być nieco chłodniejszy niż Ziemia, ale nie tak zimny jak współcześnie.
Na Czerwonej Planecie również występowała woda tworząc jeziora i rzeki, a możliwe, że i morza i oceany. Ale niekoniecznie była to woda słodka i słona, tak jak ma to miejsce na Ziemi. Według pomiarów spektroskopowych na Czerwonej Planecie cała woda była słona. Klimat na powierzchni Marsa był zimniejszy niż na Ziemi. Środowisko pod ziemią było cieplejsze. W atmosferze obecne były duże ilości wodoru i węgla, które mikroby mogły zużywać jako energię. Nie mogły jednak żyć za głęboko, bo im głębiej tym mniej pierwiastków niezbędnych do życia.
Co doprowadziło do zagłady życia?
Opracowany model pozwolił na przypuszczenia co stało się ze skorupą Czerwonej Planety i składem atmosfery, jeśli na Marsie faktycznie istniało życie. Mikroby pobierając wodór i węgiel z atmosfery zmieniły jej skład. Co więcej, mikroby zapoczątkowały ochłodzenie się Marsa. Mikroorganizmy przemieszczały się więc coraz niżej i niżej w głąb planety, aby uzyskać ciepło, ale z kolei marznięcie powierzchni blokowało dostęp do pierwiastków z atmosfery. To pozbawiało mikroby energii. Biologiczna aktywność mikroorganizmów gwałtownie zmieniła tym samym atmosferę planety usuwając z niej wodór, co w efekcie doprowadziło do zagłady życia.
Naukowcom trudno jest odpowiedzieć na pytanie jak długo istniało życie na Marsie. Podejrzewają, że zmiany w składzie atmosfery mogły nastąpić w ciągu zaledwie kilkuset lat. Udało się jednak zidentyfikować miejsca na powierzchni Marsa, gdzie przyszłe misje mogą mieć największą szansę na odnalezienie dowodów wczesnego życia na Czerwonej Planecie.
Planeta Mars okiem sondy NASA Viking. Fot. NASA
Teleskop Nordic Optical Telescope na wyspie La Palma
Planeta Mars okiem Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Fot. Steve Lee, Jim Bell, Mike Wolff, NASA/ESA
https://nauka.tvp.pl/64776336/mars-najb ... -tvp-nauka