Η εικόνα του Άρη ως ενός πλανήτη που κάποτε είχε ποτάμια, λίμνες και πυκνή ατμόσφαιρα, πριν μετατραπεί στη σημερινή παγωμένη έρημο, είναι σε γενικές γραμμές σωστή. Ωστόσο, η επιστημονική ιστορία πίσω από αυτή τη μεταμόρφωση είναι πιο σύνθετη από την απλή εκδοχή που συνήθως παρουσιάζεται: το εσωτερικό δυναμό του Άρη σταμάτησε να λειτουργεί, ο πλανήτης έχασε το μαγνητικό του πεδίο, ο ηλιακός άνεμος παρέσυρε την ατμόσφαιρά του και το νερό εξαφανίστηκε.
Το βασικό στοιχείο αυτής της αφήγησης είναι η ύπαρξη νερού. Αποξηραμένες κοιλάδες ποταμών, αρχαίες κοίτες λιμνών, δέλτα και ορυκτά που σχηματίστηκαν παρουσία νερού δείχνουν καθαρά ότι υγρό νερό κυλούσε στην επιφάνεια του Άρη, έστω κατά διαστήματα, πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό δεν αμφισβητείται σοβαρά.
Η διαφωνία για τον θερμό Άρη
Πιο αβέβαιο είναι αν ο πρώιμος Άρης ήταν πράγματι θερμός, αναφέρει το Space Daily. Τα κλιματικά μοντέλα δυσκολεύονται να διατηρήσουν μια υψηλή θερμοκρασία στον Άρη, καθώς ο νεαρός Ήλιος ήταν τότε πιο αμυδρός από σήμερα. Μια σχολή σκέψης υποστηρίζει ότι ο πλανήτης είχε σχετικά ζεστό και υγρό κλίμα, χάρη σε πυκνή ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα και πρόσθετα αέρια του θερμοκηπίου. Άλλοι επιστήμονες θεωρούν πιθανότερο ότι ήταν κυρίως ψυχρός και παγωμένος, με σύντομα θερμά επεισόδια. Η διαφωνία αυτή παραμένει ανοιχτή εδώ και δεκαετίες.
Όταν σταμάτησε το δυναμό
Ο Άρης δεν διαθέτει σήμερα παγκόσμιο μαγνητικό πεδίο, όμως κάποτε είχε. Τα αρχαία πετρώματα του φλοιού του διατηρούν μαγνητικά ίχνη, γεγονός που δείχνει ότι στο εσωτερικό του λειτουργούσε δυναμό, το οποίο αργότερα σταμάτησε. Συνήθως εκτιμάται ότι η διακοπή αυτή συνέβη πριν από 4,2 έως 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια, περίπου την ίδια περίοδο που η ατμόσφαιρα φαίνεται να αραίωσε. Όμως ούτε ο ακριβής χρόνος ούτε ο τρόπος με τον οποίο έπαψε να λειτουργεί το μαγνητικό πεδίο έχουν αποσαφηνιστεί πλήρως. Μελέτη με επικεφαλής τη Σάρα Στιλ του Χάρβαρντ, που δημοσιεύθηκε το 2023 στο περιοδικό Science Advances, υποστηρίζει ότι το δυναμό ίσως διήρκεσε περισσότερο και είχε πιο σύνθετη συμπεριφορά από ό,τι πίστευαν οι παλαιότερες αναλύσεις.
Καλλιτεχνική απεικόνιση του σκάφους MAVEN της NASA που διερευνά πώς ο Άρης έχασε την ατμόσφαιρά του
NASA
Τα πιο καθαρά στοιχεία για την απώλεια ατμόσφαιρας προέρχονται από την αποστολή MAVEN της NASA, η οποία βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Άρη από το 2014. Η αποστολή μέτρησε πόσο γρήγορα διαφεύγουν αέρια από την ανώτερη ατμόσφαιρα και πώς επηρεάζεται αυτή η διαδικασία από τον ηλιακό άνεμο. Διαπιστώθηκε ότι ο ηλιακός άνεμος πράγματι αποσπά ιόντα από τον Άρη και ότι οι ρυθμοί διαφυγής αυξάνονται έντονα κατά τη διάρκεια ηλιακών καταιγίδων.
Παρόμοια εικόνα δίνουν και οι μετρήσεις ισοτόπων αργού. Επειδή το αργό δεν ανακυκλώνεται μέσω πετρωμάτων και ηφαιστείων όπως το διοξείδιο του άνθρακα, η ισοτοπική του αναλογία αποτελεί πιο καθαρή ένδειξη απώλειας προς το Διάστημα. Σύμφωνα με την ομάδα του MAVEN, μεγάλο μέρος της ατμοσφαιρικής απώλειας του Άρη έγινε προς τα πάνω, στο Διάστημα. Το διοξείδιο του άνθρακα, όμως, είναι πιο περίπλοκη περίπτωση, καθώς μέρος του μπορεί να παγιδεύτηκε στα πετρώματα.
Ο άνθρακας που δεν πήγε στο διάστημα
Εκεί βρίσκεται και ένα από τα πιο ενδιαφέροντα νέα στοιχεία. Αν ο πρώιμος Άρης είχε πυκνή ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα, θα έπρεπε να υπάρχουν σημαντικές ποσότητες ανθρακικών πετρωμάτων. Για χρόνια, τα τροχιακά σκάφη δεν εντόπιζαν αρκετά. Το 2025, όμως, ομάδα με επικεφαλής τον Μπέντζαμιν Τουτόλο δημοσίευσε στο περιοδικό Science μελέτη όπου αναφέρει ότι το ρόβερ Curiosity βρήκε άφθονο σιδηρίτη, ένα ανθρακικό ορυκτό σιδήρου, στα θειικά στρώματα του κρατήρα Gale. Αν παρόμοια αποθέματα υπάρχουν και αλλού, θα μπορούσαν να αντιστοιχούν σε μικρό αλλά υπαρκτό μέρος της χαμένης ατμόσφαιρας.
Έτσι, η ατμόσφαιρα του Άρη φαίνεται ότι χάθηκε από περισσότερες από μία διαδρομές. Ένα μέρος της παρασύρθηκε στο Διάστημα, όπως δείχνει το MAVEN. Ένα άλλο εγκλωβίστηκε στον φλοιό με τη μορφή πετρωμάτων. Αυτό που παραμένει ανοιχτό είναι η ακριβής ισορροπία ανάμεσα σε αυτές τις διαδικασίες, το πραγματικό κλίμα του πρώιμου Άρη και το πόσο καθοριστική ήταν τελικά η απώλεια του μαγνητικού πεδίου.
