V laboratoriju poustvarili pajke z Marsa

Ko smo ljudje s sondami in orbiterji raziskovali planete in lune našega Osončja, smo odkrili in proučili veliko nenavadnih pojavov, od Jupitrove velike modre pege (magnetni pojav na velikanovem ekvatorju) do znakov, da se pod Evropinim ledom nekaj premika. Eden od še posebej osupljivih pojavov, ki burijo človeško domišljijo, so t. i. pajki na Marsu.

Posnetki južnega polarnega območja rdečega planeta namreč prikazujejo nekaj, kar je nenavadno podobno velikanskim pajkom. Na srečo to niso pajki in imamo precej dobro predstavo o tem, kako so nastali. Vodilna hipoteza, znana kot Kiefferjev model po znanstveniku, ki ga je predlagal, nakazuje, da so povezani s segrevanjem in ohlajanjem planeta skozi letne čase.

Pajki z Marsa že desetletja burijo človeško domišljijo. FOTO: ESA/TGO/CaSSIS

»Sončna svetloba spomladi prodre skozi prosojni led, pri čemer toplotno sevanje segreje regolit (plast materiala, naloženega na površini kamnine) pod ledom in povzroči, da neprepustna ledena plošča sublimira iz svoje podlage,« so zapisali avtorji nedavne študije o Marsu, objavljeni v strokovni reviji The Planetary Science Journal. »S tem postopkom se 'pajki' erodirajo s plinom visoke hitrosti, ki čisti regolit pod ploščo, medtem ko se pahljačasti madeži razpršijo po ledeni površini, na kateri se nabirajo nanosi prahu in plina.«

Test v laboratoriju

Čeprav je bil Kiefferjev model v minulih desetletjih sprejet, je ekipa poskušala poustvariti razmere v laboratoriju, da bi odgovorili na vprašanje, ali pojav nastaja še danes ali gre za ostanek katere od prejšnjih Marsovih geoloških dob.

Toda ustvarjanje mrzlih in nizkotlačnih vremenskih razmer, kakršne vladajo na Marsu, ni enostavno, zato je ekipa znanstvenikov uporabila preizkusno komoro, hlajeno s tekočim dušikom, v Nasinem Laboratoriju za reaktivni pogon (JPL), znano pod imenom Dirty Under-vacuum Simulation Testbed for Icy Environments (DUSTIE).

Ekipa je vanj položila zemljo, podobno tisti na Marsu, nakar je v komoro načrpala ogljikov dioksid, da se je kondenziral in oblikoval dovolj debel led za izvedbo poskusa. Led so nato segreli od spodaj ter simulirali grelni mehanizem, za katerega domnevajo, da deluje na Marsu.

Po številnih poskusih, da bi dosegli pravo debelino ledu, jim je le uspelo: kakor je povedala glavna avtorica raziskave Lauren McKeown iz JPL, so doživeli izbruh oblaka regolita. »Bilo je v petek pozno zvečer: vodja laboratorija je vdrla v sobo, ker me je slišala kričati,« se McKeownova spominja trenutka, ko se je uspešno končalo petletno prizadevanje, da bi ustvarili takšne oblake. »Mislila je, da se je zgodila nesreča.«

Pogled v komoro DUSTIE, v kateri so simulirali marsovske razmere. FOTO: Nasa/JPL-Caltech

Naleteli na presenečenja

Znanstveniki so tako dokazali, da je Kiefferjev model na splošno pravilen, naleteli pa so tudi na nekaj presenečenj. »Naši oblaki so ustvarili konfiguracije razpok, za katere se zdi, da jih ustvarja sublimacija (fazni prehod, pri katerem snov preide iz trdnega neposredno v plinasto agregatno stanje) intersticijskega ledu (led, ki nastane v ozkih prostorih med majhnimi skalami in usedlinami v tleh) v regolitu, ne pa spodjedanje plina znotraj zaledenele podlage,« so pojasnili avtorji študije.

»Na splošno sklepamo, da je lahko erozija z aktivnimi curki ogljikovega dioksida bolj zapletena, kot opisuje prvotni Kiefferjev model, prispeva pa lahko tudi k oblikovanju drugih tipičnih marsovskih morfologij, kot so poligonalni tereni.«

Skupina domneva, da bi lahko tudi druge značilnosti Marsovega površja, kot so peščene brazde in korita, proizvedli na isti način, a bodo potrebne nadaljnje študije.