Oceanul de pe Marte era la fel de întins ca Oceanul Arctic de pe Pământ.

Long înainte ca oamenii să privească punctul roșu de pe cerul nopții, Marte ar fi putut purta ceva mult mai familiar: valuri care se rostogolesc.

Date satelitare proaspete conturează acum o imagine nouă și izbitoare a Martei antice, sugerând că o mare parte din emisfera sa nordică a fost cândva acoperită de un ocean uriaș, cu linii de țărm, delte fluviale și un nivel al mării stabil care ar părea ciudat de familiar oricui a văzut o hartă de coastă a Pământului.

Un țărm marțian scris în piatră

Noul studiu se bazează pe hărți topografice detaliate de la mai multe sonde orbitale, inclusiv Mars Express (ESA) și Mars Reconnaissance Orbiter (NASA). Prin „cusătura” unor ani de observații, cercetătorii au trasat o serie de forme de relief asemănătoare coastelor, aflate aproximativ la aceeași înălțime pe sute de kilometri.

Oamenii de știință au identificat forme de relief care se comportă ca un țărm înghețat: delte, canale fluviale și rupturi abrupte de pantă care se aliniază toate la un nivel comun al unei mări antice.

Multe dintre cele mai clare indicii vin din Valles Marineris, sistemul colosal de canioane care taie Marte în apropierea ecuatorului. În interiorul unui segment numit Coprates Chasma, oamenii de știință observă depozite în formă de evantai care seamănă remarcabil cu deltele de pe Pământ, acolo unde râurile descarcă sedimente în ape stătătoare.

Aceste evantaie se află între aproximativ -3.750 și -3.650 de metri altitudine. Acea bandă îngustă sugerează o suprafață a apei de lungă durată și relativ stabilă. Pe Marte de astăzi, modelată de praf, gheață și furtuni violente, o asemenea regularitate este rară. Pentru geologi, este exact ceea ce ai căuta dacă ai încerca să urmărești o linie de coastă antică.

Alimentând aceste evantaie se află rețele de văi ramificate. Ele seamănă cu sistemele fluviale terestre, cu afluenți care se unesc în canale mai largi, toate îndreptându-se către presupusul țărm. Privit în ansamblu, peisajul arată ca o câmpie litorală drenată, înghețată în momentul în care marea a dispărut.

Un ocean adânc de până la un kilometru

Datele topografice sugerează că acest ocean marțian nu a fost o băltoacă superficială. În unele bazine, apa ar fi putut atinge adâncimi de circa un kilometru, plasându-l în aceeași categorie cu marile mări terestre.

Ca volum și întindere, oceanul marțian antic ar fi putut rivaliza cu Oceanul Arctic de astăzi de pe Pământ, întinzându-se peste o mare parte din câmpiile joase nordice ale planetei.

Un tip particular de structură, numit „depozite cu frunte de abrupt” (SFD - scarp-fronted deposits), este central în argumentație. Acestea sunt grămezi stratificate de sedimente care se termină brusc în pante abrupte. Pe Pământ, o geometrie similară marchează adesea delte submarine formate acolo unde râurile întâlneau marea, iar sedimentele se prăvăleau în ape mai adânci.

Pe Marte, SFD-urile din Valles Marineris arată o treaptă consecventă între terenul plat, mai înalt, și o cădere bruscă. În mod remarcabil, trăsături similare apar la până la 500 de kilometri distanță, în regiuni precum Capri Chasma și Hydraotes Chaos, toate situate aproximativ în același interval de altitudine. Acest tipar repetat le permite cercetătorilor să schițeze un contur larg al locului unde se afla odinioară suprafața oceanului.

Când Marte era mai umedă – și mai caldă

Oceanul pare să dateze de acum aproximativ 3–3,5 miliarde de ani, din intervalul Noachian târziu până la Hesperian timpuriu. Atunci, râurile tăiau activ canale pe suprafața marțiană, transportând sedimente din zonele înalte către câmpiile nordice.

Acest scenariu cere o climă foarte diferită de mediul subțire și înghețat pe care îl vedem azi. Pentru a susține un corp atât de mare de apă lichidă, atmosfera trebuie să fi fost mai densă, cu presiune mai mare și temperaturi suficient de ridicate încât oceanul să nu înghețe complet.

Un ocean nordic sugerează o Marte care recircula apa prin râuri, evaporare și poate chiar ploi, reflectând o versiune simplificată a ciclului apei de pe Pământ.

Pentru oamenii de știință planetari, asta schimbă fundamental modul în care își imaginează Marte timpurie. În locul unui pustiu înghețat, udat doar ocazional de inundații scurte, ea pare mai degrabă o lume rece, dar activă, cu anotimpuri, furtuni și mări de lungă durată.

Habitabilitate: ar fi putut trăi ceva acolo?

Acolo unde există apă lichidă de lungă durată, apare inevitabil întrebarea despre viață. Pe Pământ, țărmurile și deltele fluviale sunt printre cele mai productive biologic regiuni. Nutrienții sunt spălați de pe uscat și se amestecă cu apele de suprafață oxigenate, creând habitate bogate pentru microbi și, mai târziu în istoria noastră, pentru organisme complexe.

Dacă viața microbiană a prins vreodată rădăcini pe Marte, acest ocean ar fi fost un cămin evident. Sedimentele care se acumulează în delte pot captura și conserva molecule organice, minerale asociate activității biologice și chiar microfosile.

Din acest motiv, depozitele de țărm antic au urcat pe lista țintelor pentru misiuni viitoare. Roverele de la sol nu pot ajunge ușor încă în Valles Marineris, dar viitoare sonde orbitale și, în cele din urmă, misiuni de aducere de probe pe Pământ ar putea viza depozite similare, accesibile în altă parte a câmpiilor joase nordice.

Ce au văzut de fapt sateliții

În spatele titlurilor se află ani de măsurători migăloase. Sondele orbitale cartografiază Marte folosind un amestec de imagini stereo și altimetrie laser, construind modele 3D precise ale suprafeței. Din aceste modele, echipele pot detecta schimbări minuscule de pantă sau de înălțime pe distanțe mari.

Observațiile-cheie includ:

• Depozite în formă de evantai, asemănătoare deltelor, concentrate într-un interval îngust de altitudine.
• Rețele de văi ramificate care conduc consecvent către acele evantaie.
• Depozite cu frunte de abrupt care marchează tranziții de la terenuri line la pante abrupte.
• „Trepturi” de altitudine concordante, repetate în diferite canioane și bazine.

Pe Pământ, combinații similare indică aproape întotdeauna linii de coastă antice sau margini ale unor lacuri mari. Marte adaugă, desigur, complexitate, dar tiparele repetate pe regiuni vaste întăresc ipoteza oceanului.

Unde a dispărut toată acea apă?

Dacă Marte a găzduit cândva un ocean de dimensiunea Oceanului Arctic, întrebarea evidentă este: ce l-a eliminat? Probabil că mai multe procese au lucrat împreună pe parcursul a sute de milioane de ani.

Proces	Efect asupra apei marțiene
Pierderea atmosferei în spațiu	Radiația solară și particulele încărcate au smuls moleculele mai ușoare de apă din atmosfera superioară.
Înghețarea în gheață	O parte din ocean a ajuns probabil blocată în calotele polare și în depozite de gheață îngropată în subsol.
Absorbția în minerale	Apa a reacționat cu rocile, formând minerale hidratate care rețin H₂O în structuri cristaline.

Pe măsură ce Marte s-a răcit și și-a pierdut câmpul magnetic protector, atmosfera s-a subțiat. Presiunea mai scăzută a făcut ca apa lichidă să devină instabilă la suprafață, împingând planeta către starea uscată și înghețată pe care o vedem azi.

De ce contează asta pentru Pământ și exoplanete

Înțelegerea oceanului pierdut al Martei îi ajută pe oamenii de știință să estimeze cât timp pot păstra planetele stâncoase apă la suprafață. Pământul și-a păstrat oceanele timp de miliarde de ani, dar Marte pare să fi eșuat în a face asta pe termen lung.

Această comparație alimentează acum direct cercetarea exoplanetelor. Când telescoapele detectează o lume stâncoasă în „zona locuibilă” a unei alte stele, povestea Martei devine un studiu de caz precaut: o planetă poate începe umedă și totuși poate ajunge înghețată și lipsită de atmosferă dacă interiorul, câmpul magnetic sau atmosfera ei evoluează diferit.

Termeni-cheie care reapar des

Câteva expresii tehnice apar frecvent în această cercetare și merită clarificate:

• Noachian: cea mai timpurie perioadă bine definită din istoria Martei, de acum peste 3,7 miliarde de ani, marcată de bombardament intens și rețele extinse de văi sculptate de apă.
• Hesperian: era următoare, aproximativ 3,7–3 miliarde de ani în urmă, când curgeri mari de lavă și declinul treptat al apei de la suprafață au remodelat planeta.
• Deltă: o formațiune sedimentară construită acolo unde un râu întâlnește o apă stătătoare, straturile ei arhivând schimbări de debit, climă și uneori biologie.
• Depozite cu frunte de abrupt: acumulări de sedimente care se termină într-o față abruptă, adesea asociate cu pante subacvatice în medii marine sau lacustre.

Ce ar putea căuta misiunile viitoare

Misiunile viitoare pe Marte nu vor căuta doar apă; ele vor urmări unde acea apă a interacționat cu rocile pe perioade lungi. Deltele de țărm și fundurile de mare antice sunt locuri ideale pentru acest tip de muncă detectivistică.

În practică, asta înseamnă rovere și landere concepute să:

• Foreze în sedimente stratificate de-a lungul coastelor antice suspectate.
• Analizeze minerale care se formează numai în apă de lungă durată, precum anumite argile și sulfați.
• Caută molecule organice păstrate în roci argiloase (mudstone) și în depozite fine de deltă.

Fiecare dintre aceste indicii va ajuta la răspunsul unei întrebări discret neliniștitoare: dacă o lume cu un ocean de dimensiunea Oceanului Arctic poate ajunge la fel de uscată și cu atmosferă rarefiată ca Marte, cât de stabilă este habitabilitatea oricărei planete pe scări de timp geologice?