Przeskocz do treści

Delta mi!

Poziom morza na Marsie

Michał Bejger

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: sierpień 2015
  • Publikacja elektroniczna: 31-07-2015

Lubię sobie wyobrażać, że w przyszłości na skolonizowanym przez Ziemian Marsie będzie można wybrać się na wycieczkę, np. trekking na górę Olimp równie łatwo jak obecnie w Tatry. Olimp (Olympus Mons) jest olbrzymim wygasłym wulkanem tarczowym o wysokości prawie 22 km ponad poziom morza. Jest zatem ponad dwukrotnie wyższy niż Mount Everest, a jego rozmiar u podstawy jest podobny do rozmiaru Polski.

obrazek

Chwileczkę - mógłby tu zgłosić uwagę Czytelnik Trzeźwo Myślący - o ile mi dobrze wiadomo, na Marsie nie ma morza, więc w jaki sposób wyznacza się jego poziom? To dobre pytanie: poziom, od którego mierzy się na Marsie wysokości, jest w konkretny sposób zdefiniowany, a definicji było w historii badań Marsa co najmniej dwie.

W pierwszych latach pionierskich badań Marsa, od czasów sondy Mariner 9 do około 2001 roku, poziom marsjańskiego morza określał punkt potrójny wody. Jest to miejsce na diagramie fazowym, w którym lód, woda w stanie ciekłym i para wodna mogą współistnieć w równowadze termodynamicznej, w temperaturze nieco powyżej |0○ C (dokładnie |0,01○C, czyli 273,16K ) i ciśnieniu 611,73 Pa . Rozumowanie naukowców było niezwykle proste: dla ciśnień mniejszych od krytycznego |611,73 Pa woda nie może istnieć w stanie ciekłym, zatem o istnieniu morza nie może też być mowy. Ciśnienie punktu potrójnego wody jest w przybliżeniu równe średniemu marsjańskiemu ciśnieniu atmosferycznemu przy powierzchni. Miejsca o ciśnieniu odpowiadającym właśnie ciśnieniu punktu potrójnego wody mogą więc odpowiadać powierzchni hipotetycznego oceanu. Definicja powierzchni określającej punkt zerowy marsjańskiej areografii za pomocą aeroidu (powierzchni wyznaczonej przez cechy atmosfery) wydaje mi się więc całkiem elegancka.

Druga, nowocześniejsza definicja używana po 2001 r., czyli od czasów misji Mars Orbitera (eksperyment MOLA, Mars Orbiter Laser Altimeter) do zdefiniowania poziomu morza używa nieco bardziej "przyziemnej" konwencji. Skoro wszystkie miejsca na powierzchni oceanu muszą mieć ten sam potencjał grawitacyjny (gdyby tak nie było, woda przepływałaby z miejsc o wyższej energii do miejsc o niższej energii), to za poziom odniesienia na powierzchni Marsa można przyjąć powierzchnię ekwipotencjalną odpowiadającą średniemu promieniowi równika (z uwzględnieniem poprawek związanych z rotacją Marsa).