Mars: Aurinkokuntamme suurimman tulivuoren koti

Mars: Aurinkokuntamme suurimman tulivuoren koti

Mars on pieni maailma, jolla on mittava CV. Sillä on noin 15% Maan tilavuudesta ja vain 11% sen massasta, mikä vastaa noin 38% Maan pintakiihtyvyydestä. Sen keskimääräinen halkaisija 6 779 km on noin puolet Maan halkaisijasta tai kaksinkertainen Kuun halkaisijaan – silti, koska Marsissa ei ole valtameria, sen pinta-ala on suunnilleen kaikki Maan kuivat maat. Maastosta, jolla voisit todella kävellä, Mars tarjoaa toisen Maan verran maisemaa.

Aika kuluu siellä melkein tuttavallisesti. Päivän Marsissa – "sol" – kestää 24 tuntia, 39 minuuttia ja 35,244 sekuntia, vain hieman kauemmin kuin Maan päivä; kellosi voisi melkein pysyä perässä. Kalenteri on toinen asia: Auringon kiertoradalla keskimäärin noin 230 miljoonan kilometrin etäisyydellä, Mars tarvitsee 687 Maan päivää yhden kierroksen loppuun saattamiseen, ja auringonvalo tarvitsee 13 minuuttia siihen pääsemiseen.

Se, mitä täyttää tämän maiseman ja nämä pitkät vuodet, on se, mitä tekee Marsista merkittävän. Sillä on suurin tulivuori ja suurin kanjoni, jotka tunnemme, maanalainen jäävara, joka on riittävän suuri upottamaan planeetan, ja kuu, joka on niin kohtaloontuomittu, että tiedemiehet voivat jo aikatauluttaa sen hautajaisia.

Aurinkokuntamme suurin tulivuori

Mars on aurinkokuntamme suurimman tulivuoren, Olympus Monsin, koti. Mars Orbiter Laser Altimeter -mittausten mukaan se kohoaa 21 287 km korkeuteen – noin 2,5 kertaa Mount Everestin korkeudelle merenpinnan yläpuolella. Everest, Maan korkein huippu 8 848 metrissä, näyttäisi vain kukkulalta sen vieressä.

Viking-piiriviivaimen yhdistelmäkuva Olympus Mons -tulivuoresta Marsissa
Viking-orbiterin yhdistelmäkuva Olympus Monsista. Kuva: NASA:n kuva, muutokset Seddonin toimesta, julkinen alue, kautta Wikimedia Commons

Korkeus on vain puolet tarinasta. Olympus Monsin rakenteet ovat noin 600 km leveät – vuori maan kokoinen paikka vertailunumeroidelle. Se on niin raskas, että planeetta näkyvästi märisee sen alla: tulivuoren juuriksen ympärillä olevan noin 2 km syvä kuoppa, jonka uskotaan olevan Marsin kuori taipuvan rakenteen valtavan painon alla. Marsissa geologia tapahtuu mittakaavassa, jota Maa yksinkertaisesti ei voi vastata.

Ja myös suurin kanjoni

Sama planeetta on myös louhittu aurinkokuntamme suurimmaksi kanyoniksi. Valles Marineris ulottuu yli 4 000 km pituudelle, kattaa 200 km leveyttä ja putoaa 7 km syvyyteen. Tämän pituinen kanjoni-järjestelmä ulottuisi koko mantereen yli Maassa.

Valles Marinersin keskiosaa näytetään samassa mittakaavassa kuin Alaska
Valles Marinersin keskiosa verrattuna Alaskaan. Kuva: Kuun ja planeetan instituutti Houstonista, TX, USA, CC BY 2.0, kautta Wikimedia Commons

Huomattavasti, kukaan ei tiennyt sen olemassaolosta avaruusaikaan asti. Valles Marineris on nimetty 1971–72 Mariner 9 -orbiterin mukaan – avaruusaluksen, joka sen löysi. Kuilu, joka on tarpeeksi suuri niellä jokaisen rotkon Maassa, pysyi piilotettussa, kunnes lopulta lähetimme kameran katsomaan.

Arvet mantereen kokoisia

Mars säilyttää järkyttävän päiväkirjan aurinkokunnan väkivaltaisesta nuoruudesta. Planeetta on arpiutunut 43 000 iskukraatterilla, joiden halkaisija on 5 km tai suurempi. Suurin paljastettu, Hellas, on 2 300 km leveä ja 7 000 metriä syvä – niin suuri, että se on selvästi näkyvissä Maasta kirkkaan täplän muodossa planeetan kiekolla.

Jopa Hellas ei ehkä ole ennätyksen haltija. Pohjoisella pallonpuoliskolla tutkijat ovat löytäneet todisteita iskukupusta, joka mittaa 10 600 x 8 500 km – suunnilleen Euroopan, Aasian ja Australian pinta-ala yhdessä. Jos se vahvistetaan, se olisi aurinkokuntamme suurin iskukraatteri.

Kaikki nämä kraatterit tarvitsevat nimiä, ja nimeämissäännöillä on yllättävän demokraattinen sävy. Noin 50 km:n suuremmat kraatterit kunnioittavat kuolleita tiedemiehet, kirjailijoita ja muita, jotka vaikuttivat Marsin tutkimukseen. Pienemmät kraatterit on nimetty maailman kaupungeista ja kylissä, joissa asuu alle 100 000 ihmistä – mikä tarkoittaa, että kylä, joka on liian pieni useimpiin Maan karttoihin, saattaa jo omata nimensä pysyvästi liitetty jonkun toisen planeetan palaseen.

Kuu, joka nousee lännessä

Marsin kaksi kuuta löysivät amerikkalainen tähtitieteilijä Asaph Hall vuonna 1877, ja suurempi heistä, Phobos, rikkoo useimmat säännöt, joita olemme ottaneet kuille itseään selvänä. Se on kuparinomainen esine, jonka keskimääräinen säde on vain 11 km, ja se kiertyy vain 6 000 km Marsin pinnan yläpuolella – lähempää planeettaansa kuin mikään muu tunnettu luonnollinen satelliitti.

Värikuva Marsin Reconnaissance Orbiterin ottamasta Phobos-kuusta
Phobos, jonka kuvasi Mars Reconnaissance Orbiter vuonna 2008. Kuva: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona, julkinen alue, kautta Wikimedia Commons

Tämä matala, nopea kiertorata tuottaa taivaannäytelmää, jota mikään muu planeetta ei tarjoa. Phobos kiertää Marsia nopeammin kuin planeetta pyörii, joten pinnan tarkkailijalle se nousee lännessä, juoksee taivasta 4 tunniksi 15 minuutiksi tai vähemmäksi, ja laskee itään – noin kahdesti jokaisen Marsin päivän aikana, kerran 11 tunnin 6 minuutin välein. Kuvittele kuu, jonka voisit katsoa ohittavan sinut kahdesti ennen nukkumaan menemista.

Se ei voi kestää. Vuorovesivoimat vetävät Phobosta alas noin 2 metriä sata vuotta kohti, ja noin 30–50 miljoonan vuoden kuluttua kuu joko hajoaa tai törmää planeettaan. Phobos ei ole vain kuu; se on lähtölaskenta.

Renkaat: Kauan sitten kadonneet – ja pian tulevat

Tämä lähtölaskenta osoittaa yhteen planetaaritieteen kiintoisimmista ideoista. Vuoden 2023 tutkimus, joka perustuu pienemmän kuun Deimosin kiertoradalle kaltevuuteen, ehdottaa, että Marsilla saattoi olla renkaajärjestelmä 3,5–4 miljardi vuotta sitten – mahdollisesti muodostunut Phobosta 20 kertaa massiivisemmasta kuusta. Phobos itse saattaa olla tuon muinaisen renkaan jäännös.

Ja sykli saattaa toistua. Noin 50 miljoonan vuoden kuluttua, kun Phobos lopulta törmää Marsiin tai hajoaa, se voisi luoda pölyisen renkaan Punaisen planeetan ympärille. Jos molemmat ideat pitävät, Mars on planeetta, joka on loukkujen välissä: syntynyt yhdestä, määritelty käyttämään toista. Saturnuksen kruunu, se osoittautuu, saattaa olla vaihe, jonka muut planeetat käyvät läpi.

Jäävettä ilman yhtään järveä

Mars näyttää kuivalta kuin luut, mutta ulkonäkö on harhaanjohtava. Yli 5 miljoonaa kuutiokilometriä jäätä on havaittu sen pinnalla tai lähellä – tarpeeksi kattamaan koko planeetan 35 metrin syvyydellä vettä. Pelkän jäisen veden tilavuuden mukaan Mars on lähempää jäiden maailma kuin autio.

Mitä Mars ei voi tehdä, on sulattaa mitään sitä lampaiksi. Keskimääräinen pintapaine on vain 600 Pa – 0,6% Maan 101,3 kPa:sta – vaihtelee minimaalisesta 30 Pa:sta Olympus Monsin huipulla yli 1 155 Pa:iin Hellas Planitian pohjassa. Alle 1 prosentin Maan paineesta nestevesi ei voi jatkua pinnalla. Planeetta kerääntyy jäävettä, mutta ei voi pitää yhtään järveä.

Ohut ilma, hirmuiset myrskyt

Tämä ohut ilmakehä tuottaa silti dramaattisimman sään naapurustossa: Marsilla on aurinkokuntamme suurimmat pölyrajahurrikaanit, tuulen nopeudella yli 160 km/h. Kun pöly nousee, se voi verhota planeetan kuuluisia pintaominaisuuksia – samoja ominaisuuksia, joita varhaiset tähtitieteilijät pyrkivät vilkaisemaan teleskoopin läpi.

Kaksi Hubble-avaruusteleskooppin kuvaa Marsista ennen ja aikana globaalia pölyrajahurrikaania
Mars ennen ja aikana globaalia pölyrajahurrikaania, jonka kuvasi Hubble-avaruusteleskooppi. Kuva: NASA Hubble, CC BY 2.0, kautta Wikimedia Commons

Se on sopiva viimeinen merkintä Marsin ennätysten kirjaan. Suurin tulivuori, suurin kanjoni, mahdollisesti suurin iskukraatteri, lähin kuu, suurimmat pölyrajahurrikaanit – kaikki pakattu planeettaan, jonka maisemapinta-ala ei ole suurempi kuin Maan mantereet. Mars on pieni, kylmä ja hiljainen. Sen tilastot ovat mitä tahansa muuta kuin tavanomaisia.

Lähteet