หนึ่งในการค้นพบที่ลึกซึ้งที่สุดที่เกิดขึ้นจากการสำรวจอวกาศในช่วง 40 ปีที่ผ่านมาคือ สภาพแวดล้อมเช่นที่เราเพลิดเพลินบนโลกนั้นหายากเหลือเกิน อย่างไรก็ตาม มีรายการสั้น ๆ ของสถานที่พิเศษในระบบสุริยะของเราที่นักดาราศาสตร์เชื่อว่าครั้งหนึ่งอาจเคยเป็นหรืออาจจะยังคงมีความคล้ายโลกอยู่มาก ดาวอังคารอยู่ในอันดับต้น ๆ ของรายการนั้น ทุกวันนี้ ดาวอังคารเป็นโลกที่หนาวเย็น กระดูกแห้ง
และไม่เอื้ออำนวย
โดยมีพื้นผิวที่มีลมแรงและปลอดเชื้อ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ ภารกิจอวกาศ และการศึกษาเกี่ยวกับอุกกาบาตที่คิดว่ามาจากดาวอังคารได้ให้ภาพที่แตกต่างกันอย่างมากของประวัติศาสตร์โลกในช่วงไม่กี่พันล้านปีแรก มีหลักฐานที่น่าสนใจว่าความกดอากาศและอุณหภูมิบนดาวอังคารยุคแรก
อาจมี อย่างน้อยก็สูงกว่าในปัจจุบันมากในบางครั้ง พวกมันอาจสูงพอที่จะทำให้น้ำในสถานะคงตัวเป็นเวลานานบนพื้นผิว และมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาและภูมิอากาศของโลกแต่หลักฐานส่วนใหญ่ยังคลุมเครือ และมีคำถามสำคัญมากมาย ดาวอังคารในยุคแรก ๆ นั้น “อบอุ่นและเปียกชื้น”
จริง ๆ ตามที่นักดาราศาสตร์บางคนตั้งสมมติฐานไว้หรือไม่? สภาพแวดล้อมมีการเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ รวดเร็ว หรือแม้แต่เป็นตอนๆ เมื่อเวลาผ่านไปหรือไม่ เกิดอะไรขึ้นกับน้ำที่ครั้งหนึ่งเคยไหลในปริมาณมากทั่วผิวน้ำ? บางทีสิ่งที่สำคัญที่สุดคือดาวอังคารในยุคแรกเป็นโลกที่น่าอยู่อาศัย และถ้าเป็นเช่นนั้น
สิ่งมีชีวิตเคยก่อตัว ดำรงอยู่ หรือวิวัฒนาการที่นั่นหรือไม่? การสำรวจดาวอังคารและการพยายามตอบคำถามเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่าย นับตั้งแต่สหภาพโซเวียตเปิดตัวภารกิจ ในปี 1960 ประเทศต่างๆ ทั่วโลกได้ส่งภารกิจมากกว่า 35 ภารกิจเพื่อบินผ่าน โคจร ลงจอด หรือจรบนดาวเคราะห์สีแดง อย่างไรก็ตาม
มีน้อยกว่าครึ่งที่ประสบความสำเร็จ เนื่องจากทั้งความผิดพลาดทางกลไกและความผิดพลาดของมนุษย์ หรือเพียงแค่โชคร้ายธรรมดาๆ แม้จะมีความพ่ายแพ้บ่อยครั้ง แต่เราก็ยังคงอดทน และยานสำรวจที่ประสบผลสำเร็จได้ส่งคืนข้อมูลมากมายเกี่ยวกับพื้นผิว บรรยากาศ และสภาพภายในของ
ดาวเคราะห์
ข้อมูลเหล่านี้ส่งผลให้เกิดการค้นพบและความประหลาดใจมากมายที่กระตุ้นและสร้างแรงบันดาลใจให้นักวิจัยสำรวจเพื่อนบ้านดาวเคราะห์ที่ลึกลับของเราต่อไป ( รูปที่ 1 )การค้นพบในช่วงต้นการสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์หลายศตวรรษพบว่าดาวอังคารมีพื้นผิวและชั้นบรรยากาศแบบไดนามิก
การสังเกตการณ์ทางสเปกโทรสโกปีซึ่งดำเนินการในทศวรรษที่ 1940 และ 1950 ทำให้สามารถกำหนดองค์ประกอบ ความดัน และอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศบนดาวอังคารได้เป็นครั้งแรก ตอนนี้เราทราบแล้วว่าประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เป็นส่วนใหญ่ที่อุณหภูมิเฉลี่ย 250 K (หรือ 23 o C)
และความดันพื้นผิว 510 มิลลิบาร์ การถ่ายภาพและการสังเกตด้วยสเปกโทรสโกปีในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดใกล้ที่มองเห็นได้ในทศวรรษที่ 1950 และ 1960 ยังให้ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับพื้นผิวของดาวเคราะห์อีกด้วย พื้นที่สีแดงสดใสดูเหมือนจะประกอบด้วยแร่ธาตุเฟอริก (Fe 3+ )
ที่ถูกออก
ซิไดซ์สูง บริเวณที่มืดกว่าและมีสีแดงดูเหมือนจะประกอบด้วยแร่ธาตุภูเขาไฟ (Fe 2+ ) ที่ถูกออกซิไดซ์น้อย ในขณะที่ขั้วโลกที่สว่างสดใสตามฤดูกาลดูเหมือนจะมีน้ำแช่แข็งและอาจเป็นคาร์บอนไดออกไซด์แข็ง แม้ว่าการค้นพบเหล่านี้จะผลักดันเทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์ให้ถึงขีดสุด
แต่การสังเกตการณ์ถูกจำกัดโดยพื้นฐานด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ค่อนข้างต่ำ ซึ่งสามารถทำได้ด้วยการสังเกตการณ์ภาคพื้นดิน อย่างดีที่สุด รายละเอียดที่เล็กที่สุดที่สามารถศึกษาได้อย่างน่าเชื่อถือบนดาวอังคารยังคงอยู่ห่างออกไปหลายร้อยกิโลเมตร ยานสำรวจดาวอังคารในระยะใกล้เริ่มขึ้น
ด้วยการบินผ่านยานมาริเนอร์ 4, 6 และ 7 ของนาซาในทศวรรษ 1960 ภารกิจเหล่านี้เป็นความสำเร็จทางเทคนิคที่น่าประทับใจ แต่ก็ทำให้มองเห็นความซับซ้อนและความลึกลับของดาวเคราะห์ดวงนี้ได้เพียงแวบเดียวเท่านั้น บางทีการค้นพบที่สำคัญที่สุดตามข้อมูลที่ส่งคืนจากภารกิจเหล่านี้อาจเกิดขึ้น
ในปี 1966 โดยนักฟิสิกส์ นักธรณีวิทยาดาวเคราะห์ ซึ่งทั้งคู่อยู่ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย พวกเขาตระหนักว่าอุณหภูมิและความดันที่พื้นผิวดาวอังคารนั้นทำให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศอยู่ในสภาวะสมดุลกับที่พื้นผิว คำทำนายนี้และอื่น ๆ ได้รับการยืนยันโดยภารกิจที่ตามมา
พวกเขาได้แสดงให้เห็นว่าทุกวันนี้ดาวอังคารมีสภาพอากาศที่ไม่เหมือนใครซึ่งถูกครอบงำด้วยการควบแน่นและการระเหิดของส่วนประกอบในชั้นบรรยากาศที่สำคัญ ยานอวกาศลำแรกที่โคจรรอบดาวอังคาร – มาริเนอร์ 9 ในปี พ.ศ. 2514 และยานอวกาศไวกิ้งคู่ในปี พ.ศ. 2519 ได้ยืนยันการมีอยู่
ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของแข็งในขั้วโลก ภารกิจเหล่านี้ยังแสดงให้เห็นว่าดาวอังคารไม่ได้เป็นเพียงจุดแสงสีแดงบนท้องฟ้า แต่เป็นสถาน ที่จริงด้วยธรณีวิทยาที่น่าสนใจและบรรยากาศที่มีชีวิตชีวา อันที่จริง มาริเนอร์และไวกิ้งเปิดเผยว่าดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่เหนือระบบสุริยะ:
มีภูเขาที่สูงที่สุด หุบเขาที่ยาวที่สุด และพายุฝุ่นที่ใหญ่ที่สุด ซีกโลกใต้ดูเหมือนจะเป็นสมัยโบราณ ถูกครอบงำในหลาย ๆ แห่งด้วยภูมิประเทศที่ขรุขระเหมือนดวงจันทร์ของหลุมอุกกาบาตที่อัดกันแน่น ในขณะที่ซีกโลกเหนือมีหลุมอุกกาบาตค่อนข้างน้อย ดังนั้นจึงดูมีอายุน้อยกว่ามาก
นอกจากนี้ยังราบรื่นกว่า ราบเรียบกว่า และถูกครอบงำโดยภูเขาไฟขนาดมหึมาพร้อมระบบการไหลของลาวาที่กว้างขวางการวัดอื่น ๆ จากยานอวกาศไวกิ้งยืนยันว่าชั้นบรรยากาศของดาวอังคารในปัจจุบันแห้งมาก หากไอน้ำทั้งหมดในบรรยากาศดาวอังคารควบแน่นและแผ่กระจายออก
