Arkisto
- kesäkuu 2023
- toukokuu 2023
- huhtikuu 2023
- maaliskuu 2023
- helmikuu 2023
- tammikuu 2023
- joulukuu 2022
- marraskuu 2022
- syyskuu 2022
- elokuu 2022
- kesäkuu 2022
- toukokuu 2022
- huhtikuu 2022
- maaliskuu 2022
- helmikuu 2022
- tammikuu 2022
- joulukuu 2021
- marraskuu 2021
- lokakuu 2021
- syyskuu 2021
- elokuu 2021
- kesäkuu 2021
- toukokuu 2021
- huhtikuu 2021
- maaliskuu 2021
- helmikuu 2021
- tammikuu 2021
- joulukuu 2020
- marraskuu 2020
- lokakuu 2020
- syyskuu 2020
- elokuu 2020
- kesäkuu 2020
- toukokuu 2020
- huhtikuu 2020
Marsilaisen elämän nousu ja tuho
Voidaan todeta, että ihmiskunta on suorittamassa planeetallaan ainutlaatuista tieteellistä koejärjestelyä, joka liittyy elävän planeetan biofäärin muokkaamiseen muuttamalla geofysikaalisia olosuhteita. Olemme parhaillaan heilauttamassa planeettamme kaasukehän koostumusta pumppaamalla siihen hiilidioksidia ja muita kasvihuonekaasuja. Seuraukset ovat hyvin tunnettuja niiden tultua todennetuksi tieteellisesti vuosikymmenten saatossa. Ilmakehän kasvanut kasvihuonekaasupitoisuus nostaa planeettamme lämpötilaa ja hiilidioksidi liukenee hiljalleen meriin tehden niistä happamampia. Niiden seurauksena napajäätiköt sulavat ja merenpinta nousee; sademäärät kasvavat siellä, missä sataa paljon, koska lämmennyt ilma sitoo enemmän vesihöyryä; kuumuus lisää kuivuutta siellä, missä sataa vähemmän; ja monenlaiset tuhotulvat, maastopalot, pyörremyrskyt, lämpöaallot, kuivuudet ja muut sään ääri-ilmiöt yleistyvät ja voimistuvat.
Mutta se ei ole koko totuus. Kuivuudet ja merenpinnan nousu tekevät pelloistamme käyttökelvottomia samalla kun merten happamoituminen romahduttaa niiden ravintoketjut. Yhdessä alati kasvavan maankäyttömme kanssa, luonnolle jää aina vain vähemmän tilaa, ja meneillään onkin planeettamme historian kuudes massasukupuuttoaalto — ensimmäinen yksittäisen lajin aiheuttama sellainen.
Suuri osa planeettamme biologisista organismeista ei toki välitä hiukkaakaan aiheuttamastamme muutoksesta, vaan elää kuten on aina elänyt syvällä kiven sisällä jalkojemme alla. Maan kivinen kuori kuhisee soluja, joita ei kinnosta niin kaasukehän koostumus, pintalämpötila, kuin maanpäälliset sukupuutotkaan. Ne ovat tiukasti omassa ekologisessa lokerossaan, vuosimiljardeja muuttumattomana pysyneessä kivisessä elinympäristössään ja jäävät sinne vielä pitkiksi aikakausiksi sitten, kun meidän lajimme on kohdannut vääjäämättömän loppunsa. Viemme kuitenkin planeettamme elinkelpoisuutta heikentävällä uhkarohkealla kokeellamme lukuisia lajeja sukupuuttoon. Saatamme itsekin päätyä yhdeksi niistä osoituksena siitä, että teknologiset sivilisaatiot, jotka oppivat muuttamaan planeettansa geofysikaalisia olosuhteita eivät ole kovinkaan pitkäikäisiä. Mutta vaikka koejärjestelymme on oman planeettamme kontekstissa ainutkertainen, se ei ehkä ole sitä maailmankaikkeuden mittakaavassa — tai edes omassa planeettakunnassamme.
Mars on voinut olla nuoruudessaan elävä planeetta. Sen olosuhteet ovat olleet suorastaan maankaltaiset — nestemäinen vesi on virrannut Marsin pinnalla noin 4 miljardia vuotta sitten. Tuolloin planeetan kaasukehä oli nykyistä paksumpi ja planeetta oli lämpimämpi, mikä mahdollisti kokonaisen valtameren esiintymisen peittämässä planeetan pohjoista puoliskoa. Ensimmäisten elävien mikrobien synty olisi ollut aivan samalla tavalla mahdollista kuin Maassa, jossa elämän synty ajoittuu suunnilleen juuri 4 miljardin vuoden päähän. Elämää syntyi omalla planeetallamme likimain heti, kun sen pinta muodostui kiinteäksi ja vesi ryhtyi virtaamaan vapaana, joten samankaltainen kehityskulku on ollut mahdollinen Marsissakin. Kuten Maassa, mikrobeja on voinut aivan mainiosti esiintyä Marsin pinnan alapuolella, huokoisen kallion sisällä suolaisen veden täyttämissä halkeamissa, missä ympäristö tarjoaa mainion suojan ultraviolettisäteilyltä. Ne ovat voineet elää, kehittyä ja kuolla miljoonien tai jopa satojen miljoonien vuosien ajan rauhassa Marsin pinnan alla tuottaen metaania yksinkertaisen metaboliansa avulla.
Sopivien primitiivisten metanogeeneiksi kutsuttujen mikrobien toiminta olisi vaatinut runsaasti vetyä, jotta metaanin tuotanto hiilidioksidista olisi ollut mahdolista. Varhaisen Marsin kaasukehässä vetyä onkin ollut runsaasti ja sitä syntyy myös ultraviolettisäteilyn hajottaessa vapaita vesimolekyylejä. Vedyn ja samalla veden ehtyminen kaasukehästä olisi jäähdyttänyt ja kuivattanut planeetan pakottaen mikrobit muuttamaan syvemmälle Marsin kallioperään. Mikrobit olisivat siten oleellisesti tehneet itse planeetasta kuivemman ja karumman elinympäristön, mikä olisi hävittänyt niistä valtaosan loppujen joutuessa kituuttamaan syvällä pinnan alla kallion sisällä sen pienissä halkeamissa. Sellaista elämään voi Marsissa esiintyä edelleenkin mutta sen kukoistuskausi on kaukana takana päin veden esiintyessä Marsin pinnalla vain harvakseltaan ja silloinkin lähinnä napajäätiköiden kiinteänä rakennusaineena.
Vaikka marsilaisista mikrobeista ei olekaan olemassa vakuuttavaa todistusaineistoa, niiden muinainen olemassaolo on varsin mahdollista sen perusteella, mitä tiedämme Marsin historiasta ja elävien organismien kehityksestä Maapallolla. Silloin on kuitenkin todennäköistä, että ne onnistuivat jopa hävittämään itse itsensä tai ainakin pakenivat viimeisiin elinkelpoisiin elinympäristöihin syvällä Marsin pinnan alla. Omalla planeetallamme ilmakehän korkea typpipitoisuus esti samankaltaisen kehityskulun, mutta eksoplaneettojen suhteen tulokset ovat lohduttomia.
Moni elinkelpoinen eksoplaneetta on saattanut kokea samankaltaisen kohtalon kuin mitä tutkijat ovat esittäneet tapahtuneen Marsissa. Moni biosfääri on saattanut omien prosessiensa sivutuotteena käynnistää biokemiallisen ilmastonmuokkauksen, jonka lopputuloksena on ollut planeetan elinkelpoisuuden hiipuminen. Siksi saatamme löytää lukuisia elinkelpoisen vyöhykkeen planeettoja, joiden elämän biokemiallisen koneiston käynnistyminen sai paradoksaalisesti elinkelpoisuuden hiipumaan. Elämä kyllä löytää evolutiivisten mahdollisuuksiensa puitteissa keinot selviytyä monenlaisissa olosuhteissa mutta joskus se saa itse aikaan olosuhteiden peruuttamattoman, tuhoisan muuttumisen.
Tässä universaalissa kontekstissa oma planeetan elinkelpoisuutta heikentävä toimintamme on lähinnä vain kuriositeetti, joka ei milloinkaan voi olla yhtä kattavaa ja perinpohjaista kuin muualla. Se on silti perinpohjaista niille jopa miljoonille lajeille, joita viemme mukanamme hävittäessämme biosfäärimme mahdollisuuksia kasvaa ja kukoistaa. Pahimmillaan päädymme vain hävittämään oman lajimme, minkä jälkeen biosfääri kyllä palautuu miljoonien vuosien saatossa yhtä rikkaaksi kuin se oli esiteolllisella aikakaudella. Eromme mikrobeihin on kuitenkin selvä: tiedostamme toimintamme seuraukset ja voimme ennustaa miten valintamme vaikuttavat siihen, mitä tulevaisuus tuo tullessaan. Voimme valita muuttaa tapojamme. Voimme välttää marsilaisten mikrobien kohtalon, jos niin haluamme.
15 kommenttia “Marsilaisen elämän nousu ja tuho”
Vastaa
Ratojensa hallitsijat
James Webb -avaruusteleskoopin yksi erityisyyksiä on sen sijainti kiertämässä Lagrangen pisteeksi kutsuttua paikkaa Kuun radan tuolla puolen. Kyse on pisteestä, jossa mikä tahansa kappale voi pysyä paikallaan suhteessa Auringon ja Maan muodostamaan järjestelmään pitkiä aikoja. Vaikka kyseessä onkin pohjimmiltaan epästabiili piste, josta satelliitti lipuisi hiljalleen pois ilman jatkuvia ratakorjauksia, se voi silti säilyttää paikkansa Maan radan tuolla puolen kuluttamatta merkittäviä määriä polttoainetta. Toinen vastaava piste Maan ja Auringon muodostamassa järjestelmässä olisi Juuri Maan radan sisäpuolella, jossa kappaleiden vetovoimat ovat tasapainossa. Se on mainio paikka esimerkiksi satelliiteille, jotka tarkkailevat Aurinkoa kuten SOHO. Kolmas Lagrangen piste taas löytyy Auringon toiselta puolelta, mutta se on vieläkin epästabiilimpi, koska muiden planeettojen vetovoima pisteessä on Maata voimakkaampi.
Stabiiliutensa vuoksi kiinnostavia Lagrangen pisteitä ovat L4 ja L5, pisteistä neljäs ja viides, jotka sijaitsevat sivussa Maan ja Auringon määrittämältä suoralta. Ne ovat pisteitä Maan radan etäisyydellä Auringosta, täsmälleen 60 astetta Maan paikan edellä ja jäljessä avaruudessa, ja niiden olemassaolo johtuu pyörivän kahden kappaleen järjestelmän dynamiikan monimutkaisista piirteistä. Pieni kappale voi olla Lagrangen pisteeseen sidottuna siten, että se kiertää hiljalleen pisteen ympäri Maan kiertäessä Auringon ympäri radallaan ja pisteen samalla liikkuessa Maan mukana. Syntyy monimutkaista liikettä, joka voidaan tosin ennustaa laskennallisesti hyvinkin tarkkaan. Esimerkiksi Jupiterin ja Auringon muodostamassa kahden kappaleen järjestelmässä kyseiset L4 ja L5 pisteet ovat täynnä troijalaisiksi kutsuttuja asteroideja, jotka seilaavat hiljalleen pisteiden ympäri.
Kahden kappaleen luoman gravitaatiokentän ominaisuudet ovat olleet hyvinkin tarkkaan tiedossa jo lähes kolmen vuosisadan ajan. Mutta saman ominaisuudet löytyvät myös mistä tahansa eksoplaneettajärjestelmästä, jossa planeetan ja tähden muodostama kahden kappaleen järjestelmä dominoi pienempien kappaleiden liikettä. Se tuo mukanaan nerokaan, joskin epäsuoran tavan havaita vastasyntyneitä eksoplaneettoja nuorissa planeettakunnissa.
Millimetrialueen radioteleskoopeista ALMA on ollut viime vuosina yksi merkittävimmistä instrumenteista tuottamassa tietoa nuorista planeettakunnista. Planeettojen syntyessä tähtiä ympäröi pääasiassa kaasusta muodostunut kertymäkiekko, jonka seassa on myös runsaasti lämpösäteilyä vapauttavaa pölyä. Pöly muodostaa planeettojen siemenet, ja antaa alkunsa protoplaneetoille, joista jotkut kasvavat niin suuriksi, että kykenevät vetovoimansa avulla keräämään itselleen paksut kaasuvaipat. Niin syntyvät jättiläisplaneetat, jotka dominoivat valtavalla vetovoimallaan planeettakuntiaan. Kaikki tähteä kiekon tasossa kiertävä pöly ei kuitenkaan päädy osaksi planeettoja, vaan sen ollessa riittävän kaukana massiivisista planeetoista, se kiertää radallaan rauhaisaan tahtiinsa nuoren tähden ryhtyessä tähtituulensa avulla puhaltamaan kaasua tiehensä. Vaikka valtaosa pölystä lopulta katoaakin tultaessa miljardin vuoden aikaskaaloihin, sitä on runsaasti nuorten tähtien ympärillä. Ja tuottamansa millimetrialueen säteilyn avulla voimme havaita pölyn muodostelmia nuorissa tähtijärjestelmissä tehdäksemme niistä päätelmiä planeettojen olemassaolosta.
Esimerkkejä tunnetaan jo kymmeniä. Yksi parhaista on tähteä HL Tauri ympäröivä useaan renkaaseen jakautunut pölykiekkorakenne, joka kertoo planeettojen olemassaolosta tähden kiertoradoilla. Kun planeetat kiertävät keskustassa sijaitsevaa tähteä, ne siivoavat vetovoimallaan ratansa lähiympäristön valtaosasta materiaa, mikä näkyy tummina renkaina pölykiekon rakenteessa. Kuvaa katsomalla (Kuva 1.) on helppoa nähdä, että tähteä HL Tauri tosiaan ympäröi usean planeetan muodostama järjestelmä. Esimerkiksi sisintä tummaa rengasta vastaa planeetta, joka on varmasti kaasujättiläinen ja kiertää tähteä suunnilleen samanlaisella radalla kuin Saturnus kiertää Aurinkoa. Kiekon ulkoreuna on noin kolme kertaa kauempana tähdestä kuin Neptunus on Auringosta, joten kyseessä on varsin samankaltainen kiekkorakenne kuin mikä ympäröi Aurinkoa sen ollessa nuori.
Tummat renkaat laakeassa kiekossa eivät kuitenkaan kerro paljoakaan siitä planeetasta, joka ne on muodostanut. Emme voi määrittää planeetan kokoa tai paikkaa radallaan, vaikka voimme helposti määrittää planeetan ympyräradan mittasuhteet. Huomionarvoista on myös se, että aivan jokainen tumma rengas ei tarkoita, että kyseisellä radalla olisi oma planeettansa. Yksittäisen kiertolaisen vetovoima voi tuottaa kaksi tai useampia renkaita, kun aines poistuu planeetan vetovoiman vaikutuksesta niin planeetan radalta kuin sen resonanssiradoiltakin. Niillä aineksen kiertoaika planeetan ympäri suhteutuu planeetan ratajaksoon kuin kaksi pientä kokonaislukua suhteutuvat toisiinsa — tyypillisiä sellaisia resonansseja ovat 2:1, 3:2 ja 4:3 resonanssit. Mutta TL Taurin tapauksessa voidaan sanoa melkoisella varmuudella, että järjestelmässä on ainakin kolme suurta kaasuplaneettaa.
Aivan hiljattain tutkijat kuitenkin huomasivat, että havainnoissa on mahdollista mennä vieläkin pidemmälle. Heidän kohteenaan oli nuori pölykiekon ympäröimä tähti, LkCa 15, jonka kiertoradalla on vaihtelevasti joko raportoitu olevan planeettoja tai sitten niiden olemassaolo on kiistetty. Nyt tutkijat kuitenkin kiinnittivät uusilla ALMA -teleskoopin havainnoillaan huomionsa heikkoon 42 AU:n etäisyydellä tähdestä olevaan renkaaseen tähden pölykiekossa. Heikkoa rengasta ympäröi kirkkaampi toinen rengas merkkinä siitä, että materiaa on runsaasti tähden kiertoradalla, mutta kirkkaan renkaan selvä sisäreuna sai tutkijat tarkastelemaan havaintojaan syvällisemmin (Kuva 2.). Heikompi rengas nimittäin vastaa tilannetta, jossa Lagrangen pisteitä kiertävä materia on asettunut niin sanotulle hevosenkenkäradalle. Se on nimitys kahden kappaleen järjestelmässä liikkuville kiertolaisille, kuten pienille pölyhiukkasille, jotka seilaavat minne voivat liike-energiansa ja kahden massiivisemman kappaleen määrittämässä vetovoimakentässä.
Heikossa renkaassa näkyvät myös pienet pölyn kasautumat lähes täsmälleen 120 asteen kulmassa toisiinsa nähden katsottuna renkaiden keskipisteessä olevasta tähdestä. Ne ovat siten L4 ja L5 pisteitä vastaavissa paikoissa avaruudessa, jos olettaa, että pisteitä vastaavalla etäisyydellä niiden keskellä tähteä kiertää massaltaan noin Neptunusta vastaava planeetta (Kuva 2.). Itse planeettaa ei voida havaita suoraan mutta sen vetovoimavaikutukset tähteä ympäröivän pölykiekon rakenteessa selittyvät vain planeettan gravitaatiovaikutuksella. Havainnoista paljastuvat niin planeetan paikka kuin karkeasti sen massakin, ja sen kiertorata tähden ympäri — Kuvassa 2. planeetta kiertää tähteä vastapäivään L4 -pisteen pölyn kulkiessa sen edellä ja L5 -pisteen pölyn seuratessa perässä.
Teoreettiset mallit ovat ennustaneet Lagrangen pisteiden voivan toimia kertymäkiekon pölyä keräävinä alueina, mutta sellaisten alueiden näkyminen suorassa havainnossa on ensimmäinen laatuaan. Tähtitieteilijät ovat siis näyttäneet miten planeettoja voidaan havaita uudella keinolla tutkimalla kertymäkiekkojen pölyn jakautumista. Vaikka planeetan ominaisuuksien määrittäminen onkin vaikeaa, ja asiaan liittyy runsain mitoin epävarmuuksia, on kuitenkin erittäin todennäköistä, että tähden LkCa 15 pölykiekkoa paimentaa planeetta, jota emme näe mutta jonka vetovoimavaikutuksen voimme silti nähdä. Sellaisenaan havainto ei siis ole sen kummallisempi kuin moni muilla tekniikoilla tehty planeettahavainto — näemme epäsuorasti jonkin massallisen kappaleen vaikuttavan vetovoimallaan, vaikka emme näekään siitä meitä kohti saapuvaa valoa. Vastaavat epäsuorat, fysikaalisten lainalaisuuksien moninaisiin vaikutuksiin perustuvat mielenkiintoiset havainnot voivat olla tekijöilleen arkista tutkimusta mutta ne jaksavat edelleen yllättää jopa kokeneen tutkijan. Minulle tässä kuvaamani menetelmä eksoplaneettojen havaitsemiseksi ainakin tuli pienenä yllätyksenä.
Marsin elämää saattanut olla kun vesipitoista virtaamaa siellä ollut.
Lämmintäkin pilvipeitteineen jne. – mutta etäisyys Aurinkoon lienee
kuitenkin rajannut mahdollista elämää siellä pienimuotoisemmaksi
mitä Maassa kehittynyt elämä ollut.
Maan elämä kehityksessä hyvä muistaa, että ihmiset perimältään
aina olleet itsekkäitä ja puhe ns. ”meistä” kokonaisuutena vääristymää.
Rajallisten resurssien myötä ihmisryhmittymät olleet valmiit tuhoamaan
kilpailijansa – erittäin raakalaismaisin tavoinkin.
Mikäli Maa kokonaisuudessaan joutuu ilmastovaikutusten pyörteissä
vaikeuksiin elämän mahdollistajana laajemmalle väestölle – niin osa
etuoikeutetuista väestöistä varmastikin alkaa tehdä väestönkarsintaa,
oman tulevaisuutensa turvatakseen (siinä käänteessä muutkin vastustaa).
Ilmastonmuutoksesta ajankohtaista on Jäämeren jääpeitteen väheneminen.
Aikaisemmin ollut syyskuun lopulla aina käänne, jossa Jäämeren jääpeite
alkanut vuodenkierrossa uudelleen laajentuen jäätyä – yli 4 milj. km2 minimistä.
Tälle vuodelle en ole vielä havainnut em. jääpeitteen ilmoitusta,
ehkä ollut jo alle 4 milj. km2 ja lähivuosina voi sulaa kokonaankin,
jolloin merivirrat arvaamattomasti saattaa alkaa virrata ja muuttaa Maan säätilaa.
Eikös tuo Marsin elottomuus johdu ytimen jäähtymisestä, mikä sai aikaan magneettikentän hiipumisen? Aurinkotuuli pääsi sitten puhaltamaan vesipitoisen ilmakehän pitkin avaruuksia.
Ja mitä ihmiskunnan kataklystisiin koejärjestelyihin tulee, niin muovisaaste on ihmisen aiheuttamaa ilmastonmuutosta huomattavasti vakavampi ongelma. On miltei koomista, miten länsimaiset ympäristöjärjestöt ovat hiiren hiljaa, kun Aasiassa ja Afrikassa heitetään miljoonia tonneja muovijätettä valtameriin >:/
Näin tosiaan usein annetaan mutkan kautta ymmärtää lehdistötiedotteissa, mutta käsitys ei kestä lähempää tarkastelua. Happipako Marsista, Maasta ja Venuksesta on mitattu suoraan luotainten hiukkasinstrumenteilla. Ne ovat keskenään samaa suuruusluokkaa, ja ainakin nykytilanteessa liian pieniä aiheuttaakseen merkittävää veden vähentymistä.
Magneettikentän eli sen aiheuttaman magnetosfäärin olemassaolo yhtäältä suojaa yläilmakehää suoralta aurinkotuulelta, mutta toisaalta aiheuttaa revontuli-ilmiöitä joihin liittyy happipakoa mm. pitkin kenttäviivoja tapahtuvien happi-ionisuihkujen muodossa. Joka tapauksessa, jos kaasuvirta ulos on merkittävä, syntyy paksu ulospäin virtaava ionosfääri, joka työntää aurinkotuulen ulommaksi ja oikosulkee sen sähkökentän suurella johtavuudellaan jolloin sähkökenttä ei jaksa nostaa enempää ioneja ulos planeetan painovoimakentästä. Jos planeetalta haluaa saada pois paljon kaasua, terminen Jeansin pako on keino tehdä se, koska sitä eivät plasmailmiöt saturoi. (Tietysti tämäkin on yksinkertaistus, koska kaikki vaikuttaa kaikkeen. Asia on hyvin monimutkainen ja vaikea mallintaa, mutta toditustaakka on mielestäni niillä jotka kertovat tuota tarinaa magneettikentän roolista.)
Voidaan myös kysyä että jos olisi niin että aurinkotuuli olisi puhaltanut Marsin ilmakehän pois, miksi ilmakehä ei olisi siinä tapauksessa kadonnut kokonaan. Miksi siitä on jäljellä yksi prosentti eikä nolla.
Kiitos vastauksesta!
”Voidaan myös kysyä että jos olisi niin että aurinkotuuli olisi puhaltanut Marsin ilmakehän pois, miksi ilmakehä ei olisi siinä tapauksessa kadonnut kokonaan. Miksi siitä on jäljellä yksi prosentti eikä nolla.”
Jos tuo 1% on arvioitu oikein, niin voisiko se vain vastata aurinkotuuliprosessin tasapainotilaa, jossa gravitaatio ja sirontakulma estävät enemmän haihtumisen? Tuo 1% olisi siis jakautunut lähemmäs pintaa kuin aiemmat korkeammat pitoisuudet, mikä käytännössä estäisi aurinkotuulen vaikutuksen.
Ei, koska se mitä tapahtuu ionosfäärin korkeudella ei käytännössä riipu siitä kuinka syvä ilmakehä alla on. Koska ionosfäärin etäisyys planeetan pinnasta on joka tapauksessa (poislukien jotkin kuumat eksoplaneetat) pienehkö verrattuna planeetan säteeseen, ja koska painovoimakuopan syvyys eli pakonopeus riippuu keskipisteestä mitatusta etäisyydestä r melko heikosti eli 1 per neliöjuuri r. Riippumatta alla olevan kaasuvaraston koosta ionosfääri on aina samanlainen, yhtä harva, ja vuorovaikuttaa aurinkotuulen kanssa samalla tavalla, asettuu vain vähän eri korkeuksille.
Vähän metatason pohdiskelua vielä:
Pelot juontavat juurensa kuolemanpelosta. Tässä tapauksessa pelottava asia on ”Maan sisarplaneetta onkin kuollut, voisiko Maalle käydä samoin”. Jos lehdistötiedote antaa ymmärtää että ”ei, koska magneettikenttä on näkymätön suoja”, siitä tykätään.
Tiede karsii selvästi väärät väitteet, mutta tapauksissa joissa kukaan ei tiedä tarkkaa totuutta voi käydä niinkin että tieteellisesti kyseenalainen hypoteesi jää elämään, jos on jokin psykologinen syy miksi siitä tykätään.
”Vedyn ja samalla veden ehtyminen kaasukehästä olisi jäähdyttänyt ja kuivattanut planeetan ” En ymmärrä tätä mekanismia. Jos vetyä poistetaan, miksi se poistaisi vettäkin? Sitäpaitsi Marsissa on paljon vettä nykyäänkin, se vain on jään muodossa. Marsin ilmakehän absoluuttinen kosteus on matala, koska lämpötila on matala. Myös, jos mikrobit tuottavat vedystä ja hiilidioksidista metaania, sen pitäisi päinvastoin lämmittää ilmakehää, koska metaani on voimakkaampi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi, ja lisäksi kasvihuonekaasujen seos on tehokkaampi lämmitin kuin yksittäinen kaasu koska infrapunan absorptiokaistoja on enemmän.
Mitä tulee Marsin elämään, ajattelen siitä näin: Todennäköisesti sitä ei ole eikä ole koskaan ollutkaan, koska jos olisi ollut, se olisi löytänyt tiensä pinnan alle (kuten tässä kuvattiin) ja olisi siellä tälläkin hetkellä, mutta silloin joitain sen tuottamia orgaanisia kaasuja olisi pitänyt näkyä Trace Gas Orbiterin mittauksissa.
Tämä menee hiukan oman erikoisosaamisalueeni ulkopuolelle mutta käsitykseni on seuraavanlainen. Vety toimii kasvihuonekaasuna, joten sen poistuminen samalla viilentää. Edelleen, vesi lopulta jäätyy ja on silloin poissa kaasukehästä kuivattaen planeetan kaasukehää. Lisäksi, ultraviolettisäteily hajottaa kaasukehän vesimolekyylejä vedyksi ja hapeksi, joista happi sitoutuu mineraaleihin ja vapaa vety jää mahdollisten mikrobien käytettäväksi tai pakenee avaruuteen, mikä edelleen kuivattaa planeettaa. Se minulle on hiukan epäselvää, että mikä on tapahtumien mahdollinen aikaskaala.
Marsista muuten on tehty metaanihavaintoja, mikä tarkoittaa joko merkkejä elämästä tai tulivuoriaktiivisuudesta, joka taas voisi hyvinkin ylläpitää nestemäisen veden taskuja pinnan alla ja siten elämälle soveltuvia olosuhteita.
Paperi ”A primordial atmospheric origin of hydrospheric deuterium enrichment on Mars” (https://arxiv.org/abs/2209.10635 ) esittää skenaarion, joka liittyy tähän ja joka minusta käy järkeen. Se menee näin. Marsilla on ollut alunperin vetypitoinen ilmakehä. Vedylläkin on kasvihuonevaikutus jos sitä on tarpeeksi paljon (yli 1 bar); ilmiö johtuu jotenkin molekyylien välisistä törmäyksistä (tämä oli minulle uusi juttu). Vetyilmakehä on siten nostanut pintalämpötilaa, ja vettä on esiintynyt pinnalla. Vetyilmakehä on karannut melko nopeasti (muutamassa miljoonassa vuodessa?) normaalin termisen Jeansin paon kautta. Vetymolekyyli on niin kevyt että se karkaa Maastakin, saati sitten Marsista. Se että jossain vaiheessa vetyä on poistunut voidaan päätellä nykyisestä korkeasta deuterium-isotooppisuhteesta. Kun vety on karannut, lämpötila on laskenut. Hiilidioksidi on jäänyt jäljelle, mutta sen kondensoituminen navoilla rajoittaa kokonaispainetta ja siten kasvihuoneilmiötä. Planeetta ei ole nykyään valkoinen vaan ruskea, koska jää ei viihdy ihan pinnassa josta aurinko sen päivällä haihduttaa. Vaan H2O on hakeutunut roudaksi pinnan alle sekä navoille.
Tuo on nähdäkseni ihan realistinen skenaario.
En tiennyt että vetykin olisi kasvihuonekaasu. Yleensä 2-atomiset kaasut eivät ole, symmetriansa takia. Nopea googlaus indikoi että vety olisi ns. epäsuora kasvihuonekaasu Maassa. Se vähentäisi OH-radikaalin pitoisuutta, mikä puolestaan lisäisi metaanin elinikää ilmakehässä hidastamalla sen hapettumista hiilidioksidiksi.
Maassa käsittääkseni ilmakehän happi suojaa epäsuorasti vettä hajoamasta. Koska on happea, on myös otsonikerros, joka estää UV-säteilyn pääsyn troposfääriin. Vesihöyry on lähinnä troposfäärissä, koska tropopaussi on kylmä ja koska sen yläpuolella on konvektioton stratosfääri jossa lämpötila kohoaa ylöspäin mentäessä, mikä sekin johtuu otsonista. Marsissa kuitenkin ilmakehä on niin ohut että mahdollinen otsonikerros koskettaisi pintaa. Tällöin kun UV hajottaa vettä, vety karkaa ja happi sitoutuu otsonivälivaiheen kautta pintaan, minkä takia vapaata happea ei ilmakehään jää. Otsoni hapettaa pintoja perusteellisemmin ja eri reaktioilla kuin O2.
Hiilipitoiset meteoriitit ovat käsittääkseni myös yksi mahdollinen metaanin lähde Marsissa.
Eihän ihmiskunnalla ole meneillään mitään tieteellistä koetta tai uhkarohkeaa koetta koskien Maan ilmakehää. Yksityiset ja valtiojohtoiset liikeyritykset ottivat käyttöönsä kivihiilen, öljyn ja kaasun. Päämääränä on seurauksia vähätellen tuottaa omistajilleen voittoa, ihan laillista voittoa.
”Pahimmillaan päädymme vain hävittämään oman lajimme, minkä jälkeen biosfääri kyllä palautuu miljoonien vuosien saatossa yhtä rikkaaksi kuin se oli esiteollisella aikakaudella”
Tuskin palautuu. Esiteollisella aikakaudella maa ja meret eivät olleet täynnä myrkyllisiä teollisuuskemikaaleja, dioksiineja, plutoniumia, kemiallisia aseita, teräsbetonisia kaupunkeja, siltoja, asfalttiteitä, rautateitä ja satamia öljysäiliöineen. Ja kaikkialla muovia ja rautaromua henkilöautoista lähtien kaivoksien kuonavuorista puhumattakaan.
Matti meikäläisen pohdiskeluja:
Aika spekulatiivisia kemiallisiin prosesseihin perustuvia olettamia marsin menneestä historiasta. Nuo olettamat kaikki perustuivat maassa tehtyihin tutkimuksiin ja testeihin.
Mielestäni noiden testien tekeminen marsissa voisi antaa melko erillaisia tuloksia näin maalaisjärjellä ajatellen.Kuinkahan jonkin asian tapahtuminen Marsissa vaikuttaa toiseen tapahtumaan. Kun yhtä aikaa tapahtuu monenlaisia juttuja seurauksia on mahdoton ennustaa ainakaan pitkällä tähtäimellä. Tulevaisuus näyttää kuinka auringon jaksolliset toiminnot vaikuttavat maapallon ja marsin olosuhteisiin. Ihmisen teollinen toiminta on muutaman sadan vuoden ajalta. Argelogit ovat tutkineet maapallonkin menneitä kehitysaikakausia ja tulokset ovat mielenkiintoisia esin.kasvihuonekausi? maapallo oli paljon lämpimämpi Suomessakin vaelteli tropiikin eläimiä ja kasvoi trooppisia kasveja.Sitten jääkaudet pyyhkivät kaiken pois? Tuliko aurinkoon jokin vaihe ettei se tuottanut niin paljonlämpöä etta maapallo jäähtyi? Olisiko samaan aikaan tapahtunut marsissakn joitain juttuja mene tiedä? Nämä ovat kiinnostavia asioita joita monikin pohtiin ihan palkattuna tiedemiehenä. Kuinkahan kauvan menee aikaa kun pimeä energia voidaan valjastaa rakettien polttoaineeksi. No tieteiselokuvat ovat kehitelleet kaikenlaista ja jokin asiat ovat toteutuneet jossain määrin.
Ursan kirjoitukset ja spekulatiiviset olettamukset mailmankaikkeudessa olevista ehkä älyllisistä olennoista kehtovat mielikuvitusta. Pitäisi saada madonreikä toimimaan?
Tässä oli joitain ajatuksia nykytilanteesta mutta etäisyydet muualle galagseihi ovat nykytekniikoilla liian pitkiä ja emme tiedä millä periaatteeela avaruuden sivilisaatiot kommunikoivat?
Eksoplaneettatutkimus kukoistaa, kun planeettoja löydetään koko ajan uusia. On luonnollista että on kova innostus saada selville millaisia maailmoja ne ovat. Dataa on vähän ja planeettojen prosessit ovat monimutkaisia. Siksi tulokset ovat usein aika spekulatiivisia. Sekä huonoa että hyvää tiedettä on siinä joukossa.
Maan historian lämpötilaan ovat ilmeisesti eniten vaikuttaneet kulloinenkin hiilidioksidin määrä ja mannerten sijainti. Mannerten sijainti vaikuttaa, koska se määrää mistä merivirrat voivat kulkea. Mannerten liike vaihtaa myös niiden leveysastetta. Kun Suomessa on ollut tropiikkia, olemme sijainneet lähempänä päiväntasaajaa kuin nykyisin. Auringosta tuskin on ollut kysymys. Paitsi että aurinko kirkastuu hitaasti, noin prosentin sadassa miljoonassa vuodessa. Se on opittu tarkkailemalla eri ikäisiä auringonkaltaisia tähtiä. Pimeä energia osoittaa että fysiikassakin on avoimia kysymyksiä. Ehkä sillä on sovelluksia raketteihin, ehkä ei.
”… kun meidän lajimme on kohdannut vääjäämättömän loppunsa.”
Emme tiedä tulevaisuutta, muun muassa siksi että se riippuu omista päätöksistämme. Mikään luonnonlaki ei takaa ihmislajin häviämistä, esimerkiksi koska meillä on kyky, jos niin haluamme, alkaa muunnella geenejämme ja sillä tavoin astua ulos biologisesta evoluutiosta. Se olisi jopa luonnollista, siinä mielessä että ihmislajin selviytymisstrategia oli alun perinkin kulttuurinen sopeutumiskyky, jonka hintana oli pitkä lapsuus, pitkä sukupolvi ja hidas sopeutumiskyky biologisella evoluutiolla. On mahdollista, että teknologisen lajin ilmaantuminen ekosysteemiin on samalla tavoin pysyvä kvalitatiivinen muutos kuin oli aikanaan esimerkiksi kambrikaudella monisoluisten eläinten nousu ekologisesti merkittävään rooliin.