Előfizetés a lapra

Kutassuk a Marsot a Földön is!

A hét kutatója, bolygó, élettelen, Mars, OTKA, űrkutatás

2014/01/30

A távoli Mars felszíni alakzatai saját bolygónkon is vizsgálhatók. A vizes környezetek nyomainak elemzésében ugyanis földi analógiák is közreműködnek. Még Magyarországon is vannak olyan területek, amelyek tanulmányozása segít a vörös bolygó megismerésében. Nem csoda, hogy az OTKA is támogatja ezeket a kutatásokat. És, ha víz és Mars, akkor nem maradhatnak ki az asztrobiológiai vonatkozások sem. Kereszturi Ákos, az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont munkatársa lapunkba is gyakran ír és könyvei is jelentek meg ezekben a témában. Magyar alapkutatókat bemutató sorozatunkban most saját kutatásairól kérdeztük.

– Melyek azok a területek a Földön és a Marson, amiket össze tud hasonlítani?

– Első lépésként azokat, ahol eddig már jártam. Érdekes folyóvízi felszínformálási nyomok látszanak például az észak-kanadai Devon-szigeten vagy a tunéziai Chott el Jerid térségében. De a kutatómunka kiterjed a Villányi-hegység tek­to­ni­ku­san befolyásolt völgy­há­ló­za­tá­ra is, amelyek részben hasonlítanak egyes marsi hely­színekhez. A marsi élet lehetőségének vizsgálatában az „extrém helyeken” előforduló földi életformákkal, pontosabban azok túlélési stratégiáival és elméleti marsi lehetőségével is foglalkozom. Ilyen élőlények száraz és fagyos területeken tanulmányozhatók. Számomra a legszebb földi tájak: a sivatag, a sarkvidék és a kietlen hegyvidék mind érdekes, mivel részleges analógiaként használhatók.

– Morfológiai alapon hasonlítják össze a két bolygó különböző területeit, vagy vannak más, ennél konkrétabb módszerek is?

– A morfológiai hasonlóság inkább csak figyelemfelhívó „látványosság”. Sosem szabad a hasonló kinézet alapján egyből azonos eredetet feltételezni. A látszat gyakran csal, tudjuk jól a Földről is. Ami tudományosan használható, azok inkább a numerikus paraméterek: ilyen például a völgyhálózat mintázata, a vízfolyássűrűség, a völgyek helyzete a vízválasztókhoz képest, a belőlük kierodált anyag és a folyásnyom végén lerakódott üledék térfogatának aránya. De fontos analógia még például az alacsony hőmérsékletű mállás száraz környezetben – ez is előfordul a Földön, igaz, kevés helyen.

 A völgyek eredete szempontjából több lehetőség létezik. Maga a kutatás is azt célozza, hogy kiderüljön, milyen folyamat révén jöttek léte. A víz a megfigyelésekkel leginkább kompatibilis modell, ugyanis sok olyan tényező van (meanderek, éles peremű alakzatok; az úgynevezett Gilbert-delták, vizes közegben elmállott ásványok stb.), amelyeket együttesen a vízzel lehet legegyszerűbben magyarázni. Emellett az is elképzelhető, hogy nem minden folyásnyom víz által jött létre. A földi analógiákhoz hasonlítás is segít az eredet pontosabb megállapításában.

– Hogyan végzi az összehasonlítást? Számítógépes adat- és képfeldolgozással, vagy terepi munkával?

– Részben távérzékeléses adatokat használok, például űrszondás képeket, domborzati adatokat, hőmérsékletméréseket és színképfelvételeket. A Marsra leszállt egységek mérései az ásványi és kémiai összetétel meghatározásához fontosak. Az analógia-helyszíneken a terepi munka a döntő, de ott is kapcsol hozzá az ember műholdképeket vagy radaros domborzatmodelleket. A bolygófelszíni viszonyokat szimuláló laborelemzések is hasznosak, de ebben még nem erős Magyarország. Noha elkerülhetetlen hogy sok külföldi kollegával dolgozzon az ember (főleg Németországból, Franciaországból, az Amerikai Egyesült Államokból, Lengyelországból stb.), de én a saját ötlet és hazai kivitelezés híve vagyok. Kreativitással és kitartó munkával kompenzálható, hogy itthon szerényebbek a lehetőségek és a tapasztalatunk. Mindezekkel főleg az egykori marsi felszíni viszonyokat próbálom rekonstruálni a valaha nedves területeken, és kimutatni a mai mik­ro­szko­pikus skálájú folyékony víz előfordulását.

Kiszáradt folyóvölgyek a Földön Egyiptom területén (balra) és a Marson, az é. sz. 27°, k. h. 38° környékén (jobbra), azonos méretskálán (NASA)

– Mennyire lehet alkalmazni az analógiákat a Marsra és esetleg más égitestekre?

– Mindig csak részlegesen lehet, de a jól kiválasztott célpontok és az alaposan vizsgált jellemzők segítenek ebben. Más égitesteken az itthon megszokottól eltérő a gravitáció, a folyadékok hőmérséklete, esetleg összetétele. Olyan ez, mint amikor a laboratóriumban egy folyamatot vizsgálunk, de az eltérő nyomás, hőmérséklet, gázösszetétel közötti viselkedés megértése szélesíti tudásunk alapját. A földi formulákat módosítani kell, de máshol is az a fizika érvényes, mint nálunk, tehát a szükséges változtatások figyelembevételével sok földi ismeret alkalmazható a Marsra is.

– Működik ez visszafelé is? Meg lehet tudni valamit a Földről a Mars alapján?

– Igen, például a hatalmas marsi áradásnyomok is segítettek a La Manche-csatorna aljzatán megfigyelt áramlásnyomok jobb megértésében. De a legfontosabb a bolygófejlődés korai állapotainak megismerése. A Marson nincs vagy legalábbis nagyon régóta nincs globális lemeztektonika, és a földinél sokkal gyengébb a kémiai mállás. Ennek következtében jól konzerválódtak az ősi anyagok és alakzatok is. A Marson így nagyságrendekkel több és jobb megtartottságú kőzetminta maradt az égitest korai fejlődéséből, mint a Földön. Ezek megismerése révén az ősi Föld is pontosabban rekonstruálható. Ha egyes kőzeteket és ásványokat ősi becsapódásos marskrátereknél elemzünk, akkor a korai nagy becsapódások és egy légkörrel körülvett bolygó kölcsönhatásának eredményét láthatjuk. Az ilyen földi nyomok már rég eltűntek, nálunk alig vizsgálható.

Szétágazó mintázatú, 10 km átmérőjű, ősi folyóvízi torkolati delta üledéke a Marson az Eberswalde-kráterben, a kép közepétől nem sokkal lefelé (ESA/DLR/FU Berlin; G. Neukum felvétele)

– Van-e köze mindennek az asztro­biológiához?

– A két téma számos helyen kapcsolódik egymáshoz. A Mars mostani elemzése több vonatkozásban is érdekes ismereteket ad az egykori és az esetleges mai élet lehetőségéről. Például az említett őskörnyezet rekonstrukciója révén megtudhatjuk, volt-e annyi ideig víz a bolygón, hogy esély nyíljon összetett molekulák, esetleg az élet kialakulásához. A mai víz lehetősége is érdekes ilyen szempontból. Jelenleg az alacsony hőmérséklet tűnik kritikusnak, most dolgozunk annak megállapításán, hogy az erősen higroszkópos sók felületéről lehetséges-e vízfelvétel egyes egyszerű földi élőlényeknek. A Mars elemzése az ismertetett tényezők alapján segíthet a földi élet keletkezésének megértésében is vagy abban, hogy melyik, a miénkhez hasonló égitesteken nem alakulhat ki az élet.

– Van-e szakmai jelentősége annak, hogy magyar kutatóként dolgozik ezen a "bolygóközi" témán? Illetve miért tartja fontosnak az ismeretterjesztést?

– Noha fizikailag egy bolygóra vagyunk „bezárva”, de gondolatban nincs határ. A Földön kívüli térség elemzése pedig segít a kreatív, „szabad” gondolkodásban, ami számtalan helyen jöhet jól. Továbbá az ismeretterjesztéssel és oktatással lehet utánpótlást képezni magunknak – az ember végül is a jövőnek dolgozik. Több lapnál, internetes portálnál vezettem rovatot évekig, de ezekre „szerencsére” mostanában már nincs időm. A bolygótudományi kutatás igen perspektivikus témakör, jelenleg erre fókuszálom az energiámat. Több olyan nemzetközi projekt is fut, amelynek területén jó lehetőségei vannak Magyarországnak, főleg a közelgő ESA-hoz (Európai Űrügynökség) való csatlakozás fényében. Egy nemzetnek mindig jót tesz, ha alapos és úttörő jellegű tudással bír, mert ebből nem csak a kutató profitál. A bolygótudomány, az asztrobiológia, a csillagászat és az űrtechnológia pont olyan témakör, ahol egy erőforrásokban szegény, de kreatív és bátor emberekből álló ország az élre törhet.

 TRUPKA ZOLTÁN

2014/2