امروز ، مریخ تنها حدود 43٪ از نور خورشید متمرکز را دریافت می کند که زمین از خورشید دریافت می کند. این بدان معناست که درجه حرارت در مریخ باستان برای افزایش بیش از نقطه ذوب یخ آب تلاش می کرد.

اما ویژگی های زمین شناسی مریخ شواهدی از مواد معدنی هیدراته شده و بستر رودخانه ها و دریاچه های باستان را نشان می دهد. این شواهد به این واقعیت اشاره دارد که مریخ احتمالاً در دوران نواچیان یا بین 3.7 تا 4.1 میلیارد سال پیش آب مایع زیادی داشته است.

این تناقض بین مدل سازی آب و هوا و سابقه زمین شناسی مریخ ، پارادوکس کم نور خورشید است.

سیارات صخره ای در منظومه شمسی ما – زمین ، زهره ، عطارد و مریخ – حاوی عناصری هستند که از طریق فروپاشی رادیواکتیو گرما ایجاد می کنند. این عناصر شامل اورانیوم ، پتاسیم و توریم هستند.

این نوع گرمایش برای ذوب شدن کف ورقه های یخ ضخیم برای ایجاد آب مایع ، حتی با آفتاب کم نور کافی است. در زمین ، این نوع گرمایش ، که گرمای زمین گرمایی نامیده می شود ، در دریاچه های زیر یخبندان در قسمت هایی از ورقه یخی قطب جنوب غربی ، قطب شمال کانادا و گرینلند دیده می شود.

پدیده گرمای زمین گرمایی همچنین توضیح می دهد آب مایع در مریخ یخ زده 4 میلیارد سال پیش.

درک مریخ باستان

محققان از مجموعه داده های مختلف برای آزمایش تئوری خود در مورد گرمایش زمین گرمایی در مریخ میلیاردها سال پیش استفاده کردند. این داده ها شامل ضخامت رسوبات یخ در ارتفاعات جنوبی مریخ و برآورد دمای سطح سالانه این سیاره و جریان گرما از داخل به سطح 4 میلیارد سال پیش بود.

دانشمندان از طریق مدل سازی دریافتند که ذوب شدن لایه های یخ ضخیم در زیر سطح زمین منجر به فراوانی آب زیرزمینی در مریخ می شود.

لوژندرا اوژا ، استادیار دانشگاه ، گفت: “حتی اگر گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن و بخار آب در شبیه سازی رایانه ای به اوایل جو مریخ منتقل شوند ، مدل های آب و هوایی هنوز برای حمایت از یک مریخ گرم و مرطوب طولانی مدت تلاش می کنند.” گروه علوم زمین و سیاره در دانشکده هنر و علوم در دانشگاه راتگرز-نیوبرانزویک ، در بیانیه ای. “من و همكارانم پیشنهاد می كنیم كه پارادوكس ضعیف خورشید جوان اگر حداقل در گذشته مریخ گرمای زمین گرمایی زیادی داشته باشد ، ممكن است آشتی كند.”

گرچه آنها نمی دانند چه اتفاقی افتاد که مریخ بسیار مهمان نواز بود ، حتی اگر یک بار از یک آب و هوای گرم و مرطوب پشتیبانی کند ، با گذشت زمان این سیاره سرخ میدان مغناطیسی خود را از دست داد ، جو زیادی از آن خارج شد و افت دمای کره زمین را تجربه کرد.

این بدان معنی است که برای اینکه آب مایع در مریخ حضور پایداری داشته باشد ، باید در زیر سطح باشد.

نویسندگان در این تحقیق نوشتند: “صرف نظر از ماهیت واقعی آب و هوای مریخی باستان ، سطح زیرزمینی قابل سکونت ترین منطقه در مریخ بوده است.”

به گفته محققان ، هرچه آب در مریخ به عمق بیشتری نفوذ می کرد ، ممکن است هر حیات موجود آن را کیلومترها زیر سطح دنبال کرده باشد.

اوژا گفت: “در چنین اعماقی می توان با فعالیت های گرمازایی و واکنش های آب سنگی زندگی را حفظ کرد.” “بنابراین ، سطح زیر زمین ممکن است طولانی ترین محیط زیست قابل سکونت در مریخ را نشان دهد.”

ممکن است در اوایل زمین نیز چنین بوده باشد.

نویسندگان در این مطالعه نوشتند: “بیشتر زیست توده میکروبی زمین در پوسته آن قرار دارد ، جایی که آب به راحتی در دسترس است.” “تنوع بیولوژیکی قابل توجهی در کل حجم عظیمی از محیط های قابل سکونت در زیر سطح وجود دارد که ممکن است به عمق (بیش از 5 کیلومتر) برسد. بنابراین ، سطح زیرزمینی می تواند زنده ترین زیستگاه برای اشکال ساده زندگی باستان در اوایل زمین و احتمالاً مریخ باشد.”

در حال حاضر ، ناوشکن NASA Mars InSight پس از فرود در سال 2018 در حال بررسی فضای داخلی مریخ است. (InSight مخفف کاوش داخلی با استفاده از تحقیقات لرزه ای ، ژئودزی و انتقال گرما است.) داده های جمع آوری شده توسط ناو ممکن است به محققان کمک کند تا در مورد چگونگی گرمایش زمین گرمایی بیشتر بدانند محققان گفتند که میلیاردها سال پیش روی قابلیت سکونت مریخ تأثیر گذاشته است.

و هر شواهدی از زندگی بالقوه گذشته مریخ ، مانند نشانگرهای زیستی ، ممکن است در زیر سطحی که در برابر اشعه محافظت شده اند ، پنهان شود.