Lietuvis padarė neįtikėtiną atradimą Marse

- Papasakokite šiek tiek apie save, koks tas kelias į profesines aukštumas? - „Vakaro žinios" paklausė dr. Adomo VALANTINO.

- Besimokydamas Žvėryno gimnazijoje, susidomėjau fizikos mokslais. Vėliau mokiausi ir baigiau Vilniaus universiteto Fizikos fakultete bakalauro fizikos studijas. Nusprendžiau tęsti ir gilinti šios krypties specializaciją užsienyje, todėl įgijau astrofizikos magistro laipsnį Kopenhagos universitete, o doktorantūrą baigiau Berno universitete, Šveicarijoje. Šiuo metu tęsiu mokslinę veiklą (podoktorantūros studijos) JAV Rod Ailendo valstijos Brauno universitete.

- Kaip susidomėjote būtent Marso tyrimais? Jūs aptikote netoli Marso pusiaujo (ugnikalnių viršūnėse) vandens įšalą. Ką šis atradimas reiškia ir kaip jis gali pasitarnauti tolesniems mokslininkų tyrimams?

- Jau besimokydamas Vilniaus Žvėryno gimnazijoje susidomėjau kosmoso tyrimais, skaitydamas mokslo populiarinimo žurnalus. Vėliau Vilniaus universitete pasirinkau specializaciją - Mėnulio paviršiaus geologijos tyrimus. Dirbti su Marso tyrimais pradėjau magistro studijų metu, kai prisijungiau prie mokslininkų, dirbančių ties NASA Perseverance marsaeigio kūrimu.

Daug rimčiau šia sritimi pradėjau užsiimti doktorantūros studijose Berne. Berno universiteto mokslininkų grupė sukūrė CaSSIS kamerą (Colour and Stereo Surface Imaging System), kuri buvo pradėjusi fotografuoti Marso paviršių tik kelis mėnesius iki mano doktorantūros studijų pradžios. Taigi buvo labai įdomu analizuoti visiškai naujus duomenis.

Mūsų publikuotas atradimas parodo, kad Marsas yra dinamiška planeta, kurioje vyksta nuolatiniai klimato ir atmosferos pokyčiai, panašiai kaip ir Žemėje. Nors iki šiol manyta, kad Marso paviršius ties planetos ekvatoriumi (priešingai nei ties Marso poliais) yra sausas ir nepalankus vandens ledo egzistavimui, mes nustatėme, kad apie 150 000 tonų vandens ledo formuojasi ant keturių Tarsio ugnikalnių viršūnių kiekvieną žiemos rytą. Tai keičia mokslo bendruomenės iki šiol egzistavusį suvokimą apie dabartinius Marso atmosferoje vykstančius procesus ir padeda tiksliau modeliuoti Marso klimatą bei vandens ciklą.

Norint suprasti, ar Marse gali egzistuoti gyvybė, pirmiausia turime geriau suprasti tiek Marso klimatą, tiek jo vandens ciklą. Vandens ledo atradimas ugnikalnių viršūnėse puikiai iliustruoja, kad nors atrodė, jog daug žinome apie Marsą, vis dar yra vietos netikėtiems atradimams, kurių gali būti ir ateityje. Dėl šios priežasties Marso mokslai išlieka svarbūs ir labai įdomūs.

JAV (NASA) ir Europos kosmoso agentūra (European Space Agency, ESA) atlieka daugybę tyrimų, siunčia nepilotuojamus aparatus į Marsą, ir šiuo metu tai yra turbūt viena labiausiai iki šiol ištirtų Saulės sistemos planetų. Tačiau, nepaisant to, žmonijos siekis sužinoti, ar yra gyvybė už Žemės ribų, ir toliau ves mus į Marsą.

- Kiek turėjote įdėti darbo, kad tokį atradimą padarytumėte? Kokia buvo reakcija, kai pamatėte, kad yra vandens įšalas ten, kur, rodos, negalėjo būti?

- Šis atradimas buvo padarytas likus 6 mėnesiams iki mano doktorantūros disertacijos gynybos, todėl buvo labai džiugu užbaigti studijas tokiu svarbiu atradimu. Mokslininkų diskusijos skelbiamos publikacijose atitinkamuose mokslo leidiniuose, kurias kartais trunka rašyti metų metus.

Taigi mūsų straipsnis, kuris buvo išleistas kiek daugiau nei prieš savaitę, dar nesulaukė mokslinės bendruomenės reakcijos, tačiau tiek mūsų straipsnio recenzentai, tiek mokslininkai konferencijose buvo labai susidomėję. Pažymėtina, kad paskelbti atradimai yra nuolat tikrinami kolegų, rašomos recenzijos ir atsiliepimai, siekiant įsitikinti naujai atskleistų žinių tikrumu.

Šioje studijoje dalis tyrimų yra stebėjimai, naudojantys palydovus, kurie paleisti į orbitą skrieti aplink Marsą. Šie palydovai turi daugybę instrumentų, padedančių tiek stebėti paviršių, tiek studijuoti Marso atmosferos sudėtį. Savo studijoje naudojome CaSSIS kamerą (Colour and Stereo Surface Imaging System) ir NOMAD spektrometrą (Nadir and Occultation for MArs Discovery), esančius Trace Gas Orbiter palydove, taip pat HRSC kamerą (High Resolution Stereo Camera), kuri yra Mars Express palydove. Kameros padeda tirti Marso geologiją, o spektrometrai suteikia informaciją apie paviršiaus bei atmosferos sudėtį.

Visi šie palydovai priklauso Europos kosmoso agentūrai. Taip pat naudojome sudėtingus Marso klimato kompiuterinius modelius, kurie padėjo nustatyti Marso ekvatoriaus paviršiaus temperatūrą bei unikalų mikroklimatą Marso ugnikalnių viršūnėse.

- Kiek laiko Marsas kaip planeta apskritai tyrinėjamas ir dėl kokių priežasčių buvo sudėtinga Marse (netoli pusiaujo) aptikti vandens įšalą?

- Marsas buvo tyrinėjamas dar Renesanso laikais, pirmųjų astronomų, tokių kaip Galilėjus. Tačiau labai daug sužinota apie Marsą jau kosmoso eros laikais 1975 metais, tokių misijų, kaip NASA Viking, metu. Po to sekė daugybė misijų nuo dirbtinių palydovų ir nusileidimo aparatų iki marsaeigių robotų. Pavyzdžiui, dabar Marso orbitoje yra 7 aktyvūs palydovai, o ant paviršiaus veikia 2 marsaeigiai robotai.

Yra kelios priežastys: pirma, mums reikia specialios palydovo orbitos, kuri leistų stebėti Marso paviršių anksti ryte. Du Europos kosmoso agentūros palydovai - Mars Express ir Trace Gas Orbiter - skrenda tokia orbita, kuri leidžia stebėti bet kuriuo paros metu. Antra, šerkšno susidarymas ugnikalnių viršūnėse stebimas tik Marso žiemą, todėl galimybė jį stebėti yra nedažna. Trumpai tariant, turime žinoti, kur ir kada ieškoti trumpalaikio įšalo.

- Papasakokite šiek tiek apie Marsą, kuo jis ypatingas?

- Marsas ypatingas tuo, kad jo gilioje praeityje prieš 3 mlrd. metų buvo skysto vandens ir daug tankesnė atmosfera. Tai liudija ant Marso paviršiaus išlikusios upių vagos, ežerų nuosėdos ir molio uolienos. Tuo metu aplinkos sąlygos šioje planetoje buvo galimai palankios gyvybei (pvz., bakterijoms), todėl Marso geologiniai tyrimai yra labai svarbūs norint sužinoti, ar Marse kada nors ji egzistavo.

Šiuo metu Marsas yra sausas, ir skysto vandens ant jo paviršiaus nėra. Tačiau jo poliuose yra atrasti dideli vandens ir anglies dioksido ledo klodai.

Taip pat Marso grunte vidutinėse platumose yra vandens ledo. Marso atmosfera yra labai sausa ir plona, mažiau nei 1 proc. Žemės atmosferos tankio. Joje dominuoja anglies dioksidas, bet yra ir nedidelė dalis vandens garų. Tiek anglies dioksido, tiek vandens garų šaltinis yra Marso polių ledynai, kurie dalinai išgaruoja kiekvieną vasarą.

Įdomu tai, kad vandens garai Marso atmosferoje kondensuojasi į vandens ledo kristalų debesis, kurie dengia Tarsio ugnikalnių regioną. Šiuose regionuose taip pat pastebėta, kad yra didesnės vandens garų koncentracijos. Taigi padarėme prielaidą, kad Tarsio ugnikalnių daubose dėl jų topografinės formos yra palankus mikroklimatas susiformuoti vandens šerkšnui.

- Kokie jūsų kaip mokslininko ateities planai, ar dažnai grįžtate į Lietuvą? Jaučiate augantį visuomenės susidomėjimą kosmosu?

- Kol kas tyrimus atlieku Brauno universitete JAV. Tolimesni planai priklausys nuo finansavimo, tačiau dėl stiprių kosmoso programų galiu dirbti tiek JAV, tiek Europoje. Į Lietuvą kol kas grįžtu tik švenčių metu aplankyti šeimos ir draugų.

Moksliniai atradimai yra svarbūs ne tik todėl, kad plečia mūsų žinias apie gamtą, bet ir dėl to, kad sudomina ir pritraukia jaunesniąsias kartas. Mokslo sklaida yra labai naudinga visuomenei.