การศึกษาพื้นผิวและบรรยากาศของดาวอังคารได้ปลดล็อกความลับโบราณบางอย่าง ขอบคุณสำหรับความพยายามของ ความอยากรู้ นักสำรวจและนักปฏิบัติอื่น ๆ ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักถึงความจริงที่ว่าเมื่อน้ำไหลบนดาวอังคารและดาวเคราะห์นั้นมีบรรยากาศที่หนาแน่น พวกเขายังสามารถสรุปได้ว่ากลไกใดที่นำไปสู่ชั้นบรรยากาศนี้หมดลงซึ่งทำให้มันกลายเป็นสภาพแวดล้อมที่เย็นยะเยือก
ในขณะเดียวกันก็นำไปสู่ความขัดแย้งที่น่าสนใจมากกว่า โดยพื้นฐานแล้วเชื่อว่าดาวอังคารมีน้ำอุ่นไหลบนพื้นผิวของมันในเวลาที่ดวงอาทิตย์มีหนึ่งในสามที่อบอุ่นอย่างที่มันเป็นทุกวันนี้ สิ่งนี้จะทำให้บรรยากาศบนดาวอังคารมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพียงพอเพื่อให้พื้นผิวของมันอุ่นพอ แต่จากการค้นพบล่าสุดของรถแลนด์โรเวอร์ Curiosity สิ่งนี้ดูเหมือนจะไม่เป็นเช่นนั้น
การค้นพบเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์ข้อมูลที่ใช้โดยเครื่องมือทางเคมีของ Curiosity และ X-ray Diffraction (CheMin) ของ Curiosity ซึ่งถูกใช้เพื่อศึกษาปริมาณแร่ธาตุของตัวอย่างเจาะใน Gale Crater ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์นี้เผยแพร่เมื่อเร็ว ๆ นี้ใน การดำเนินการของ National Academy of Scienceที่ทีมวิจัยระบุว่าไม่พบร่องรอยของคาร์บอเนตในตัวอย่างใด ๆ ที่นำมาจากเตียงทะเลสาบโบราณ
หากต้องการทำลายหลักฐานที่รวบรวมโดย ความอยากรู้ (และนักเดินทางคนอื่น ๆ แลนเดอร์และวงโคจร) นักวิทยาศาสตร์ได้สรุปว่าประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อนพื้นผิวดาวอังคารมีทะเลสาบและแม่น้ำไหล พวกเขายังได้พิจารณาด้วยขอบคุณตัวอย่างมากมายที่ถ่ายโดย ความอยากรู้ เนื่องจากมันลงจอดใน Gale Crater ในปี 2011 ลักษณะทางธรณีวิทยาครั้งนี้เคยเป็นเตียงทะเลสาบที่ค่อยๆเต็มไปด้วยตะกอนสะสม
อย่างไรก็ตามเพื่อให้ดาวอังคารอุ่นขึ้นพอที่จะมีน้ำของเหลวอยู่บรรยากาศของมันจะต้องมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนหนึ่งซึ่งให้ผลเรือนกระจกที่เพียงพอเพื่อชดเชยความอบอุ่นที่ลดลงของดวงอาทิตย์ เนื่องจากตัวอย่างหินใน Gale Crater ทำหน้าที่เป็นบันทึกทางธรณีวิทยาว่ามีสภาพเป็นอย่างไรเมื่อหลายพันล้านปีก่อนพวกมันจะมีแร่ธาตุคาร์บอเนตมากมายหากเป็นเช่นนี้
คาร์บอเนตเป็นแร่ธาตุที่เกิดจากคาร์บอนไดออกไซด์รวมกับไอออนที่มีประจุบวก (เช่นแมกนีเซียมและเหล็ก) ในน้ำ เนื่องจากไอออนเหล่านี้พบว่ามีปริมาณเพียงพอในตัวอย่างของหินดาวอังคารและจากการวิเคราะห์ต่อมาแสดงให้เห็นว่าสภาพไม่เป็นกรดจนถึงจุดที่คาร์บอเนตละลายได้ไม่มีเหตุผลชัดเจนว่าทำไมพวกเขาจึงไม่ปรากฏตัว .
พร้อมด้วยทีมงานของเขา Thomas Bristow - นักวิจัยหลักสำหรับเครื่องมือ CheMin เกี่ยวกับความอยากรู้อยากเห็น - คำนวณจำนวนคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศขั้นต่ำที่จะต้องเป็นและวิธีการนี้จะถูกระบุโดยระดับของคาร์บอเนตในหินดาวอังคาร จากนั้นพวกเขาเรียงลำดับข้อมูลของเครื่องมือ CheMin เป็นระยะเวลาหลายปีเพื่อดูว่ามีข้อบ่งชี้ของแร่ธาตุเหล่านี้หรือไม่
แต่ในขณะที่เขาอธิบายในการแถลงข่าวของนาซ่าเมื่อเร็ว ๆ นี้การค้นพบนี้ไม่ได้วัดผล:
“ เราหลงไหลโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม่มีแร่ธาตุคาร์บอเนตในหินตะกอนที่รถสำรวจได้ตรวจสอบแล้ว มันจะยากมากที่จะได้รับน้ำของเหลวแม้ว่าจะมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าหนึ่งร้อยเท่าในชั้นบรรยากาศมากกว่าที่หลักฐานแร่ในหินบอกเรา”
ในท้ายที่สุดบริสโตและทีมของเขาไม่สามารถหาจำนวนคาร์บอนคาร์บอเนตในตัวอย่างหินที่วิเคราะห์ได้ แม้ว่าจะมีคาร์บอนไดออกไซด์เพียงไม่กี่สิบล้านตัวในชั้นบรรยากาศเมื่อทะเลสาบมีอยู่ใน Gale Crater มันก็จะผลิตคาร์บอเนตเพียงพอสำหรับ CheMin ของ Curiosity ในการตรวจจับ การค้นพบครั้งล่าสุดนี้ช่วยเพิ่มความขัดแย้งที่ทำให้นักวิจัยบนดาวอังคารประสบปัญหามาหลายปี
โดยทั่วไปแล้วนักวิจัยได้ตั้งข้อสังเกตว่ามีความคลาดเคลื่อนอย่างรุนแรงระหว่างสิ่งที่พื้นผิวบ่งบอกถึงอดีตของดาวอังคารและหลักฐานทางเคมีและธรณีวิทยาที่ต้องพูด ไม่เพียง แต่มีหลักฐานมากมายว่าดาวเคราะห์มีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นกว่าในอดีตที่ผ่านมาการถ่ายภาพวงโคจรมากกว่าสี่ทศวรรษ (และข้อมูลพื้นผิวที่มีค่าปี) ได้ให้หลักฐานทางธรณีวิทยาที่เพียงพอว่าดาวอังคารเคยมีน้ำผิวดินและวัฏจักรอุทกวิทยา
อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ยังคงดิ้นรนในการสร้างแบบจำลองที่แสดงให้เห็นว่าสภาพอากาศบนดาวอังคารสามารถรักษาประเภทของเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ได้อย่างไร แบบจำลองที่ประสบความสำเร็จเพียงอย่างเดียวคือหนึ่งในชั้นบรรยากาศที่มีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนเป็นจำนวนมาก น่าเสียดายที่คำอธิบายสำหรับวิธีการสร้างบรรยากาศและยั่งยืนยังคงเข้าใจยาก
นอกจากนี้หลักฐานทางธรณีวิทยาและทางเคมีสำหรับบรรยากาศดังกล่าวมีอยู่หลายพันล้านปีที่ผ่านมาก็ขาดแคลน ในอดีตการสำรวจโดย orbiters ไม่สามารถหาหลักฐานของแร่ธาตุคาร์บอเนตบนพื้นผิวของดาวอังคาร หวังว่าภารกิจพื้นผิวเช่นความอยากรู้อยากเห็นจะสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้โดยการเก็บตัวอย่างดินและเจาะที่มีน้ำเป็นที่รู้กัน
แต่ดังที่บริสโตอธิบายการศึกษาของทีมของเขาได้ปิดประตูนี้อย่างมีประสิทธิภาพ:
“ มันเป็นเรื่องลึกลับที่ทำไมไม่เห็นคาร์บอเนตมากจากวงโคจร คุณสามารถออกจากความลังเลใจโดยบอกว่าคาร์บอเนตอาจยังอยู่ที่นั่น แต่เราไม่เห็นพวกมันจากวงโคจรเพราะพวกมันถูกปกคลุมด้วยฝุ่นหรือถูกฝังหรือเราไม่ได้มองในที่ที่เหมาะสม ผลการอยากรู้อยากเห็นนำความขัดแย้งให้ความสำคัญ นี่เป็นครั้งแรกที่เราตรวจสอบหาคาร์บอเนตบนพื้นในหินที่เรารู้ว่าเกิดจากตะกอนที่สะสมอยู่ใต้น้ำ "
มีคำอธิบายที่เป็นไปได้หลายประการสำหรับความขัดแย้งนี้ ในทางหนึ่งนักวิทยาศาสตร์บางคนแย้งว่า Gale Crater Lake อาจไม่ได้เป็นแหล่งน้ำเปิดและอาจถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็งซึ่งบางเพียงพอที่จะปล่อยให้ตะกอนเข้ามาปัญหาที่เกิดขึ้นกับคำอธิบายนี้คือ หากนี่เป็นความจริงก็จะมีสิ่งบ่งชี้ที่สังเกตเห็นได้ซึ่งจะรวมถึงรอยแตกที่ลึกลงไปในหินตะกอนในทะเลสาบ
แต่เนื่องจากไม่พบสิ่งบ่งชี้เหล่านี้นักวิทยาศาสตร์จึงเหลือหลักฐานอีกสองบรรทัดที่ไม่ตรงกัน ในฐานะที่เป็น Ashwin Vasavada นักวิทยาศาสตร์ของโครงการ Curiosity กล่าวว่า:
“ ความอยากรู้อยากเห็นของการสำรวจผ่านลำธารเดลต้าและโคลนแนวตั้งหลายร้อยฟุตที่สะสมอยู่ในทะเลสาบโบราณเรียกร้องให้ระบบอุทกวิทยาที่แข็งแกร่งส่งน้ำและตะกอนออกมาเพื่อสร้างหินที่เรากำลังค้นหา คาร์บอนไดออกไซด์ผสมกับก๊าซอื่น ๆ เช่นไฮโดรเจนเป็นตัวเลือกชั้นนำสำหรับอิทธิพลภาวะโลกร้อนที่จำเป็นสำหรับระบบดังกล่าว ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจนี้ดูเหมือนว่าจะไม่เกิดขึ้นอีกแล้ว”
โชคดีที่ความไม่ลงรอยกันทางวิทยาศาสตร์เป็นสิ่งที่ทำให้ทฤษฎีใหม่และดีกว่าได้รับการพัฒนา และเมื่อการสำรวจพื้นผิวดาวอังคารยังคงดำเนินต่อไป - ซึ่งจะได้รับประโยชน์จากการมาถึงของ ExoMars และ ดาวอังคาร 2020 ภารกิจในปีต่อ ๆ ไป - เราสามารถคาดหวังว่าจะมีหลักฐานเพิ่มเติมปรากฏขึ้น หวังว่ามันจะช่วยชี้ทางสู่การแก้ปัญหาความขัดแย้งนี้และไม่ทำให้ทฤษฎีของเราซับซ้อนยิ่งขึ้น!
