Για χιλιάδες χρόνια, τα ανθρώπινα όντα κοιτάζουν ψηλά στον ουρανό και αναρωτιούνται για τον Κόκκινο Πλανήτη. Εύκολα ορατοί από τη Γη με γυμνό μάτι, αρχαίοι αστρονόμοι έχουν χαράξει την πορεία της στους ουρανούς με κανονικότητα. Μέχρι τον 19ο αιώνα, με την ανάπτυξη αρκετά ισχυρών τηλεσκοπίων, οι επιστήμονες άρχισαν να παρατηρούν την επιφάνεια του πλανήτη και να εικάζουν για την πιθανότητα ύπαρξης ζωής εκεί.
Ωστόσο, μόνο στην εποχή του Διαστήματος άρχισε η έρευνα να ρίχνει φως στα βαθύτερα μυστήρια του πλανήτη. Χάρη σε πολυάριθμους διαστημικούς ανιχνευτές, τροχιακούς και ρομπότ, οι επιστήμονες έχουν μάθει πολλά για την επιφάνεια του πλανήτη, την ιστορία του και τις πολλές ομοιότητες που έχει με τη Γη. Πουθενά αυτό δεν είναι πιο εμφανές όσο στη σύνθεση του ίδιου του πλανήτη.
Δομή και Σύνθεση:
Όπως η Γη, το εσωτερικό του Άρη έχει υποστεί μια διαδικασία γνωστή ως διαφοροποίηση. Εδώ ένας πλανήτης, λόγω των φυσικών ή χημικών του συνθέσεων, σχηματίζεται σε στρώματα, με πυκνότερα υλικά συγκεντρωμένα στο κέντρο και λιγότερο πυκνά υλικά πιο κοντά στην επιφάνεια. Στην περίπτωση του Άρη, αυτό μεταφράζεται σε έναν πυρήνα που έχει ακτίνα μεταξύ 1700 και 1850 km (1050 – 1150 mi) και αποτελείται κυρίως από σίδηρο, νικέλιο και θείο.
Αυτός ο πυρήνας περιβάλλεται από έναν πυριτικό μανδύα που είχε εμφανώς τεκτονική και ηφαιστειακή δραστηριότητα στο παρελθόν, αλλά που τώρα φαίνεται να είναι αδρανής. Εκτός από το πυρίτιο και το οξυγόνο, τα πιο άφθονα στοιχεία στον φλοιό του Άρη είναι ο σίδηρος, το μαγνήσιο, το αλουμίνιο, το ασβέστιο και το κάλιο. Η οξείδωση της σκόνης σιδήρου είναι αυτή που δίνει στην επιφάνεια την κοκκινωπή της απόχρωση.
Σύνθετη εικόνα που δείχνει τη διαφορά μεγέθους μεταξύ Γης και Άρη. Πίστωση: NASA/Mars Exploration
Μαγνητισμός και Γεωλογική Δραστηριότητα:
Πέρα από αυτό, οι ομοιότητες μεταξύ της εσωτερικής σύνθεσης της Γης και του Άρη τελειώνουν. Εδώ στη Γη, ο πυρήνας είναι εξ ολοκλήρου ρευστός, αποτελείται από λιωμένο μέταλλο και βρίσκεται σε συνεχή κίνηση. Η περιστροφή του εσωτερικού πυρήνα της Γης περιστρέφεται προς μια κατεύθυνση διαφορετική από τον εξωτερικό πυρήνα και η αλληλεπίδραση των δύο είναι αυτή που δίνει στη Γη το μαγνητικό της πεδίο. Αυτό με τη σειρά του προστατεύει την επιφάνεια του πλανήτη μας από την επιβλαβή ηλιακή ακτινοβολία.
Ο αρειανός πυρήνας, αντίθετα, είναι σε μεγάλο βαθμό συμπαγής και δεν κινείται. Ως αποτέλεσμα, ο πλανήτης στερείται μαγνητικού πεδίου και βομβαρδίζεται συνεχώς από ακτινοβολία. Εικάζεται ότι αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους η επιφάνεια έχει γίνει άψυχη τους τελευταίους αιώνες, παρά τις ενδείξεις ότι ρέει υγρό νερό ταυτόχρονα.
Παρά το γεγονός ότι δεν υπάρχει μαγνητικό πεδίο προς το παρόν, υπάρχουν ενδείξεις ότι ο Άρης είχε μαγνητικό πεδίο κάποια στιγμή. Σύμφωνα με στοιχεία που έλαβε ηMars Global Surveyor, τμήματα του φλοιού του πλανήτη έχουν μαγνητιστεί στο παρελθόν. Βρήκε επίσης στοιχεία που υποδηλώνουν ότι αυτό το μαγνητικό πεδίο υπέστη πολικές ανατροπές.
Αυτός ο παρατηρούμενος παλαιομαγνητισμός ορυκτών που βρέθηκαν στην επιφάνεια του Άρη έχει ιδιότητες παρόμοιες με τα μαγνητικά πεδία που ανιχνεύονται σε ορισμένους από τους πυθμένες των ωκεανών της Γης. Αυτά τα ευρήματα οδήγησαν σε μια επανεξέταση μιας θεωρίας που προτάθηκε αρχικά το 1999, η οποία υποστήριζε ότι ο Άρης είχε τεκτονική δραστηριότητα πλακών πριν από τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτή η δραστηριότητα έκτοτε έπαψε να λειτουργεί, με αποτέλεσμα το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη να εξασθενίσει.
Χάρτης από το Mars Global Surveyor των σημερινών μαγνητικών πεδίων στον Άρη. Πίστωση: NASA/JPL
Όπως και ο πυρήνας, ο μανδύας είναι επίσης αδρανής, χωρίς δράση τεκτονικής πλάκας για να αναμορφώσει την επιφάνεια ή να βοηθήσει στην απομάκρυνση του άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Το μέσο πάχος του φλοιού του πλανήτη είναι περίπου 50 km (31 mi), με μέγιστο πάχος 125 km (78 mi). Αντίθετα, ο φλοιός της Γης είναι κατά μέσο όρο 40 km (25 mi) και είναι μόνο το ένα τρίτο του πάχους του Άρη, σε σχέση με τα μεγέθη των δύο πλανητών.
Ο φλοιός είναι κυρίως βασάλτης από την ηφαιστειακή δραστηριότητα που εμφανίστηκε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Δεδομένης της ελαφρότητας της σκόνης και της υψηλής ταχύτητας των αρειανών ανέμων, τα χαρακτηριστικά στην επιφάνεια μπορούν να εξαλειφθούν σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα.
Σχηματισμός και Εξέλιξη:
Μεγάλο μέρος της σύνθεσης του Άρη αποδίδεται στη θέση του σε σχέση με τον Ήλιο. Στοιχεία με συγκριτικά χαμηλά σημεία βρασμού, όπως το χλώριο, ο φώσφορος και το θείο, είναι πολύ πιο κοινά στον Άρη παρά στη Γη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτά τα στοιχεία πιθανότατα αφαιρέθηκαν από περιοχές πιο κοντά στον Ήλιο από τον ενεργητικό ηλιακό άνεμο του νεαρού άστρου.
Μετά το σχηματισμό του, ο Άρης, όπως όλοι οι πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος, υποβλήθηκε στον λεγόμενο «Ύστερο Βαρύ Βομβαρδισμό». Περίπου το 60% της επιφάνειας του Άρη παρουσιάζει ρεκόρ προσκρούσεων από εκείνη την εποχή, ενώ μεγάλο μέρος της εναπομείνασας επιφάνειας πιθανώς καλύπτεται από τεράστιες λεκάνες πρόσκρουσης που προκαλούνται από αυτά τα γεγονότα.
Η λεκάνη του Βόρειου Πολικού είναι η μεγάλη γαλάζια περιοχή χαμηλού υψομέτρου στο βόρειο άκρο αυτού του τοπογραφικού χάρτη του Άρη. Πίστωση: NASA/JPL/USGS
Αυτοί οι κρατήρες είναι τόσο καλά διατηρημένοι λόγω του αργού ρυθμού διάβρωσης που συμβαίνει στον Άρη. Ελλάς Πλανητεία , που ονομάζεται επίσης λεκάνη πρόσκρουσης Ελλάς, είναι ο μεγαλύτερος κρατήρας στον Άρη. Η περιφέρειά του είναι περίπου 2.300 χιλιόμετρα και έχει βάθος εννέα χιλιόμετρα.
Το μεγαλύτερο συμβάν πρόσκρουσης στον Άρη πιστεύεται ότι συνέβη στο βόρειο ημισφαίριο. Αυτή η περιοχή, γνωστή ως η λεκάνη του βόρειου πολικού, έχει διαστάσεις περίπου 10.600 km επί 8.500 km, ή περίπου τέσσερις φορές μεγαλύτερη από τη Σελήνη. Νότιος Πόλος – Άιτκεν λεκάνη, ο μεγαλύτερος κρατήρας πρόσκρουσης που έχει ανακαλυφθεί.
Αν και δεν έχει ακόμη επιβεβαιωθεί ότι πρόκειται για ένα συμβάν πρόσκρουσης, η τρέχουσα θεωρία είναι ότι αυτή η λεκάνη δημιουργήθηκε όταν ένα σώμα μεγέθους Πλούτωνα συγκρούστηκε με τον Άρη πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό πιστεύεται ότι ήταν υπεύθυνο για τη διχοτόμηση του ημισφαιρίου του Άρη και δημιούργησε την ομαλή λεκάνη Borealis που καλύπτει τώρα το 40% του πλανήτη.
Οι επιστήμονες δεν είναι επί του παρόντος ξεκάθαροι σχετικά με το εάν μια τεράστια επίδραση μπορεί να ευθύνεται ή όχι για τον πυρήνα και την τεκτονική δραστηριότητα που έχει καταστεί αδρανής. ο InSight Lander , το οποίο έχει προγραμματιστεί για το 2018, αναμένεται να ρίξει λίγο φως σε αυτό και σε άλλα μυστήρια – χρησιμοποιώντας ένα σεισμόμετρο για να περιορίσει καλύτερα τα μοντέλα του εσωτερικού.
Η Hellas Planitia εκτείνεται σε περίπου 50° σε γεωγραφικό μήκος και περισσότερο από 20° σε γεωγραφικό πλάτος. Από δεδομένα από το Mars Orbiter LaserAltimeter (MOLA). Πίστωση: NASA
Άλλες θεωρίες υποστηρίζουν ότι η χαμηλότερη μάζα και η χημική σύνθεση του Άρη τον έκαναν να κρυώσει πιο γρήγορα από τη Γη. Αυτή η διαδικασία ψύξης πιστεύεται επομένως ότι είναι αυτή που σταμάτησε τη μεταφορά στον εξωτερικό πυρήνα του πλανήτη, προκαλώντας έτσι την εξαφάνιση του μαγνητικού του πεδίου.
Ο Άρης έχει επίσης ευδιάκριτες ρεματιές και κανάλια στην επιφάνειά του, και πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι παλαιότερα έρεε νερό σε υγρή μορφή. Συγκρίνοντάς τα με παρόμοια χαρακτηριστικά στη Γη, πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν τουλάχιστον εν μέρει από τη διάβρωση του νερού. Μερικά από αυτά τα κανάλια είναι αρκετά μεγάλα, φτάνοντας τα 2.000 χιλιόμετρα σε μήκος και τα 100 χιλιόμετρα σε πλάτος.
Ναι, ο Άρης μοιάζει πολύ με τη Γη από πολλές απόψεις. Είναι ένας βραχώδης πλανήτης, έχει φλοιό, μανδύα και πυρήνα και αποτελείται περίπου από τα ίδια στοιχεία. Καθώς η εξερεύνηση του Κόκκινου Πλανήτη συνεχίζεται, μαθαίνουμε όλο και περισσότερα για την ιστορία και την εξέλιξή του. Κάποτε, μπορεί να βρεθούμε να εγκατασταθούμε σε αυτόν τον βράχο και να βασιστούμε στις ομοιότητές του για να δημιουργήσουμε μια «εφεδρική τοποθεσία» για την ανθρωπότητα.
Έχουμε πολλά ενδιαφέροντα άρθρα σχετικά με το θέμα Μάρτιος εδώ στο Universe Today. Εδώ είναι Πόσος χρόνος χρειάζεται για να φτάσετε στον Άρη; , Πόσο απέχει ο Άρης από τη Γη; , Πόσο ισχυρή είναι η βαρύτητα στον Άρη; , Πώς είναι ο καιρός στον Άρη; , Η τροχιά του Άρη. Πόσο διαρκεί ένα έτος στον Άρη; , Πώς αποικίζουμε τον Άρη; , και Πώς διαμορφώνουμε τον Άρη;
Ρωτήστε έναν επιστήμονα απάντησε στην ερώτηση σχετικά με τη σύνθεση του Άρη, και εδώ είναι μερικά γενικές πληροφορίες για τον Άρη από Εννέα Πλανήτες.
Τέλος, αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τον Άρη γενικά, έχουμε κάνει αρκετά επεισόδια podcast για τον Κόκκινο Πλανήτη στο Astronomy Cast. Επεισόδιο 52: Άρης , και Επεισόδιο 91: Η αναζήτηση του νερού στον Άρη .
Πηγή: