Ma már közismert és elfogadott tény, hogy a Mars egykoron jelentős légkörrel rendelkezett, amelyet azonban az évmilliárdok során elveszített. Kérdés az, hogy mennyi ideig álltak fenn a vörös bolygónk a kedvező feltételek?
A légkör múltjára utaló adatokat az oxigénizotópok arányaiból lehet kinyerni: a könnyebb izotópok könnyebben és gyorsabban szivárognak el a világűrbe, mint a nehezebb izotópok, így ez utóbbiak feldúsulása árulkodik a légkörről. Mivel az igen ritka marsi légkör jórészt szén-dioxidból áll, ezért a szén-dioxid molekulákban kötött oxigént lehetett vizsgálni. A Mars esetében azonban ezen izotópok eddigi mérései (mind a mars-szondák, mind a földi vizsgálatok) ellentmondásos eredményekkel jártak, nemrégiben kiderült, hogy miért.

Egy, a NASA kutatóinak vezetésével alakult nemzetközi szakembergárda vizsgálta át a mérési adatokat, s egészítette ki friss mérési sorozattal. A megfigyeléseket-méréseket a marsi légkörről készült infravörös spektroszkópia tette lehetővé, s a korábbi, több forrásból eredőkkel szemben most ugyanazon módon és eszközzel hosszabb időn keresztül folytatták a munkát, a hawaii Mauna Kea obszervatóriumában lévő NASA-üzemeltetésű teleszkóppal végeztek minden mérést. Ezzel elkerülték azt is, hogy a különböző műszerek eltérő jellegéből adódóan szintén különböző adatait egymáshoz kelljen igazítani.
A kutatócsoport az eredmények alapján arra jutott, hogy az oxigénizotópok eddigi mérési ellentmondásait a napi és évszakos ingadozások okozták. Timothy A. Livengood, a kutatás vezetője azt mondta: „Nem voltak hibásak a korábbi mérések sem, azonban kiderült, hogy a marsi légkör bonyolultabban viselkedik, mint véltük. Nem mindegy, hogy a méréseket a Mars mely területén és mikor végezték el, az ellentmondások ezek különbségéből adódtak.”

Az ok a marsi felszín hőmérsékletének eltéréseiben rejlik: a hidegebb éjszakák során a nehezebb oxigénizotópot tartalmazó szén-dioxid a talajszemcséken kicsapódik, a könnyebb izotóp viszont kevésbé hajlamos erre. Amikor a napsütés hatására a talaj felmelegedik, a nehéz izotóp ismét a légkörbe kerül, s ennek köszönhetően napszakos változásokat mutat a mennyisége.
A felszíni hőmérséklet adatait ugyanezen mérések segítségével lehetett megállapítani, és, bár az adatok nem teljesen pontosak, a hőmérsékleti változásokat hűen tükrözik. A kutatók egyébként a hőmérsékleti mérések pontosításához majd szeretnének a most használt műszerrel a Gale-kráter területére vonatkozó adatokat kinyerni. A Hawaii-n lévő műszert azután a Curiosity marsjáró által a helyszínen végzett mérések segítségével lehet a pontos hőmérsékleti értékekhez kalibrálni, így a jövőbeli méréseknél már precíz adatokkal dolgozhatnak.

A kutatók szerint, mivel a nehéz izotópok a talaj közeli légrétegekben mutatnak napi és évszakos változásokat, a felső légkör vizsgálatából nem lehet pontos következtetéseket levonni a teljes légkörre vonatkozóan. Épp ezért ahhoz, hogy pontosan meg tudják majd határozni a marsi légkör múltbéli viselkedését, számos felszíni mérésre lesz még szükség, eltérő helyeken és időszakokban. Nem feltétlenül kellene azonban ehhez új űrszondákat küldeni a Marshoz. Rengeteg mérést végeztek ugyanis az 1970-es évek során üzemelő Viking űrszondák, azonban a több éves mérési adatsorhoz pontos mérési helyszínek nem társíthatóak. Sajnos az eredeti információk erről nem állnak rendelkezésre az archívumokban, és a korabeli programirányítók közül se sokan vannak már abban a helyzetben, hogy emlékezzenek az adatokra. Nem kizárt, hogy vannak kutatók, akik annak idején megőrizték ezeket a helyszín adatokat, ha sikerülne a nyomukra bukkanni, akkor ez nagyot lendítene az egykori mérések felhasználási lehetőségein.
Mindaddig, amíg nincs a jelenleginél részletesebb információ a könnyebb és nehezebb izotópok teljes marsi légkörre számított arányairól, addig nem lehet pontosítani azokat az elméleteket sem, amelyek a sűrűbb légkör, s ezzel a felszínen a folyékony halmazállapotú víz környezeti jelenlétének idejét tárgyalják.

A kutatásról beszámolt a NASA, illetve a mérések alapján készült tanulmányt az Icaros tette közzé (online teljességében olvasható).

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)