Αρης – Ο κόκκινος πλανήτης

Ο Άρης είναι ο τέταρτος σε απόσταση από τον Ήλιο πλανήτης του Ηλιακού μας Συστήματος, ο δεύτερος πλησιέστερος στη Γη, και ο έβδομος σε διαστάσεις και μάζα του Ηλιακού Συστήματος (ο δεύτερος μικρότερος μετά τον Ερμή). Λέγεται συχνά και «ερυθρός πλανήτης» εξαιτίας του ερυθρού χρώματος που παρουσιάζει οφειλόμενο στο τριοξείδιο του σιδήρου (Fe2O3) στην επιφάνειά του. O Άρης είναι ένας «γήινος πλανήτης» με λεπτή και αραιή ατμόσφαιρα, και με επιφάνεια που συνδυάζει τους κρατήρες σύγκρουσης της Σελήνης και τα ηφαίστεια, τις κοιλάδες, τις ερήμους και τα πολικά παγοκαλύμματα της Γης. Φαίνεται ακόμη να έχει περιοδικά επαναλαμβανόμενες «εποχές του έτους». Ο Άρης διαθέτει ακόμη το Όρος Όλυμπος, το υψηλότερο γνωστό όρος στο Ηλιακό μας Σύστημα και την Κοιλάδα Μαρινέρις, τη μεγαλύτερη κοιλάδα. Το βαθύπεδο Βορεάλις που βρίσκεται στο βόρειο ημισφαίριο του πλανήτη καλύπτει το 40% της επιφάνειάς του και αποτελεί το υπόλειμμα μιας γιγάντιας σύγκρουσης. Στην περιφορά του γύρω από τον Ήλιο συνοδεύεται από δύο μικρούς δορυφόρους: τον Φόβο και τον Δείμο (= Τρόμο).

Τον Σεπτέμβριο του 2015 η NASA ανακοίνωσε πως είχε στη διάθεση της στοιχεία τα οποία αποδεικνύουν την ύπαρξη και υγρού νερού στον πλανήτη.

Γενικά

Η ονομασία του πλανήτη Άρη προέρχεται από τον Ολύμπιο θεό του πολέμου της Ελληνικής Μυθολογίας τον Άρη. Οι ονομασίες των δύο δορυφόρων του δόθηκαν από τούς δύο γιους του μυθολογικού Άρη, τον Δείμο και τον Φόβο.
Το αστρονομικό σύμβολο του πλανήτη Άρη είναι η «λογχοφόρος στρογγυλή ασπίδα».
Ο Άρης είναι γνωστός ήδη από την προϊστορία, καθώς και ο πρώτος πλανήτης που παρατηρούμενος με τηλεσκόπιο αποκάλυψε, λόγω εγγύτητας, τα γενικά χαρακτηριστικά της μορφολογίας του, τα οποία θεωρήθηκαν (σωστά ως ένα βαθμό) ότι είναι παρόμοια με αυτά της Γης. Η ομοιότητα αυτή έδωσε βάση αφενός σε μια εκτεταμένη συζήτηση για την ύπαρξη ζωής σε αυτόν, αφετέρου σε σκέψεις μελλοντικής αποίκισής του. Ακόμα, είναι εύκολα προσεγγίσιμος από τις εξερευνητικές μας διαστημοσυσκευές, καθώς ένα ταξίδι προς τον Κόκκινο Πλανήτη απαιτεί (με την σημερινή τεχνολογία) χρόνο έξι μηνών όταν οι θέσεις Γης και Άρη είναι ευνοϊκές, κάτι που συμβαίνει ανά δυο χρόνια. Για τους λόγους αυτούς ο Άρης είναι ο καλύτερα εξερευνημένος πλανήτης έως σήμερα.

Ιστορία

Ο Άρης δημιουργήθηκε πριν από 4,5 δισ. έτη από τον πλανητικό δίσκο στον οποίο δημιουργήθηκαν και οι υπόλοιποι πλανήτες. Σήμερα είναι σχεδόν σίγουρο ότι ο Άρης, στα αρχικά στάδια εξέλιξής του, καλυπτόταν σε ορισμένα σημεία του από υγρό νερό βάθους τουλάχιστον μερικών μέτρων, ενώ υπάρχουν και ενδείξεις για την ύπαρξη ενός τουλάχιστον ωκεανού. Έτσι, υπάρχει το ενδεχόμενο ο Άρης να φιλοξενούσε ζωή σε μορφή μικροβίων (που όμως είναι σίγουρο ότι δεν εξελίχθηκε παραπάνω) και υποστηρίζεται η άποψη ότι σε μια τέτοια περίπτωση η ζωή στη Γη θα μπορούσε να έχει προέλθει από τον Άρη.

Το μικρό μέγεθος του Άρη, που συνεπάγεται μικρή βαρύτητα, δεν του επέτρεψε να διατηρήσει ολόκληρη την ατμόσφαιρά του. Καθώς το μεγαλύτερο μέρος της ατμόσφαιρας διέφυγε στο διάστημα, έπεσε η ατμοσφαιρική πίεση και το υγρό νερό εν μέρει εξατμίστηκε και εν μέρει διέρρευσε στο υπέδαφος και παγιδεύτηκε στους πόλους του πλανήτη, υπό την μορφή παγετώνων. Έτσι ο Άρης έγινε ένας ερημικός και σχετικά άνυδρος πλανήτης με μία αραιή ατμόσφαιρα, όπως τον γνωρίζουμε σήμερα. Ο Άρης βρίσκεται σε αυτή την κατάσταση εδώ και τουλάχιστον 500 εκατομμύρια έτη. Σύμφωνα με ορισμένες ενδείξεις, η «υγρή» περίοδος του Άρη αφορά μονάχα το αρχικό τμήμα της ιστορίας του.

Φυσικά Χαρακτηριστικά

Εδαφολογία
Βάσει τροχιακών παρατηρήσεων και της εξέτασης συλλογής αρειανών μετεωριτών, η επιφάνεια του Άρη φαίνεται να αποτελείται κυρίως από βασάλτη. Κάποια στοιχεία δείχνουν ότι ένα μέρος της επιφάνειας του Άρη είναι πιο πλούσια σε διοξείδιο του πυριτίου από τον τυπικό βασάλτη, και μπορεί να είναι παρόμοιο με τους βράχους ανδεσίτη στη Γη• ωστόσο, αυτές οι παρατηρήσεις μπορεί επίσης να εξηγηθούν από πυριτικό γυαλί. Ένα μεγάλο μέρος της επιφάνειάς του καλύπτεται από ψιλή σκόνη οξείδιου του σιδήρου (III).

Αν και ο Άρης δεν παρουσιάζει στοιχεία ενός προσφάτου μαγνητικού πεδίου, παρατηρήσεις δείχνουν ότι μέρη του φλοιού του πλανήτη έχουν μαγνητιστεί, και ότι εναλλασσόμενες μαγνητικές αναστροφές αυτού του δίπολου πεδίου έχουν λάβει μέρος στο παρελθόν. Αυτός ο παλαιομαγνητισμός των παραμαγνητικών ορυκτών έχει χαρακτηριστικά που μοιάζουν πολύ με τις εναλλασσόμενης κατεύθυνσης λωρίδες που βρίσκονται στον πυθμένα των γήινων ωκεανών. Μία θεωρία, που δημοσιεύτηκε το 1999 και επανεξετάστηκε τον Οκτώβριο του 2005, είναι ότι αυτές οι λωρίδες απεικονίζουν τις τεκτονικές πλάκες του Άρη πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια, προτού το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη αποδυναμωθεί.

Σημερινά μοντέλα του εσωτερικού του πλανήτη, υποδεικνύουν ένα πυρήνα με ακτίνα 1.480 χιλιόμετρα, που αποτελείται κυρίως από σίδηρο με ποσοστό 14-17% θείο. Αυτός ο πυρήνας από σουλφίδιο του σιδήρου είναι εν μέρει ρευστός, και έχει δύο φορές μεγαλύτερη συγκέντρωση ελαφρύτερων στοιχείων από ό,τι υπάρχει στον πυρήνα της Γης. Ο πυρήνας περιβάλλεται από ένα πυριτικό μανδύα που διαμόρφωσε πολλές από τα τεκτονικά και ηφαιστειακά χαρακτηριστικά του πλανήτη, αλλά τώρα φαίνεται να είναι ανενεργά. Το μέσο πάχος του φλοιού του πλανήτη είναι μάλλον 50 χιλιόμετρα, με μέγιστο πάχος 125 χιλιόμετρα. Σε αντιδιαστολή, το μέσο πλάτος του φλοιού της Γης είναι κατά μέσο όρο 40 χιλιόμετρα, μόνο το ένα τρίτο του πάχους στον φλοιό του Άρη, σε σχέση με τα μεγέθη των δύο πλανητών.

Κατά τη διάρκεια του σχηματισμού ηλιακού συστήματος, ο Άρης δημιουργήθηκε μακριά από τον πρωτοπλανητικό δίσκο, που ήταν σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, ως το αποτέλεσμα μιας διαδικασίας εκρέουσας ύλης προσαύξησης. Ο Άρης έχει πολλές χημικές ιδιαιτερότητες, που σχετίζονται με τη θέση του στο Ηλιακό Σύστημα. Στοιχεία με συγκριτικά χαμηλά σημεία βρασμού όπως το χλώριο, ο φώσφορος και το θείο είναι πολύ πιο συχνά στον Άρη από τη Γη· τα στοιχεία αυτά πιθανώς απομακρύνθηκαν από περιοχές κοντά στον ήλιο από τον ισχυρό ηλιακό άνεμο του νεαρού Ήλιου. Η ίδια η διαδικασία πιστεύεται ότι παρείχε αρχικά στον Άρη περισσότερο οξυγόνο από τη Γη· οι αντιδράσεις μεταξύ του σιδήρου και της περίσσειας ποσότητας οξυγόνου μπορεί να είναι ο λόγος για τον οποίο ο Άρης έχει πολύ περισσότερο σίδηρο σε φλοιό και μανδύα από ό,τι η Γη.

Μετά το σχηματισμό των πλανητών, όλα ήταν υποκείμενα στον «Ύστερο Βαρύ Βομβαρδισμό». Είναι εντυπωσιακό ότι το 60% της επιφάνειας του Άρη δείχνει ρεκόρ κρατήρων συγκρούσεις από εκείνη την εποχή. Μεγάλο μέρος της υπόλοιπης επιφάνειας του Άρη ίσως βρίσκεται κάτω από τεράστιους κρατήρες σύγκρουσης από αυτή την εποχή υπάρχουν ενδείξεις από ένα τεράστιο κρατήρα πρόσκρουσης στο βόρειο ημισφαίριο του Άρη, που εκτείνεται σε διαστάσεις 10.600 χιλιόμετρα επί 8.500 χιλιόμετρα, δηλαδή 4 φορές μεγαλύτερη από το Νότιο Πόλο- λεκάνη Aitken της Σελήνης, το μεγαλύτερο κρατήρα πρόσκρουσης που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Αυτή η θεωρία προτείνει ότι ο Άρης χτυπήθηκε από ένα ουράνιο σώμα με το μέγεθος του Πλούτωνα πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Το γεγονός αυτό, που πιστεύεται ότι είναι η αιτία της διχοτόμησης των ημισφαιρίων του Άρη, δημιούργησε μία ομαλή βόρεια πολική λεκάνη που καλύπτει το 40% του πλανήτη.

Ατμόσφαιρα
Ο Άρης έχασε τη μαγνητόσφαιρά του πριν από 4 δις έτη, και έτσι ο ηλιακός άνεμος αλληλεπιδρά απευθείας με την ιονόσφαιρα του πλανήτη, απομακρύνοντας άτομα από αυτήν. Η ατμόσφαιρα του Άρη αποτελείται κατά 95,32% από διοξείδιο του άνθρακα, 2,7% άζωτο και 1,6% αργό. Είναι πολύ αραιή και η πίεση στην επιφάνεια του πλανήτη φτάνει κατά μέσο όρο τα 0,60 kPa, δηλαδή λιγότερο από το ένα εκατοστό αυτής στην επιφάνεια της Γης (101,3 kPa). Πρακτικώς, είναι ίση με την ατμοσφαιρική πίεση στα 35 χιλιόμετρα υψόμετρο από την επιφάνεια της Γης. Κατά συνέπεια, ένας αστροναύτης θα χρειαστεί οπωσδήποτε διαστημική στολή, προκειμένου να περπατήσει στην επιφάνειά του. Λόγω της αραιής ατμόσφαιρας, η ταχύτητα του ήχου είναι μικρή, και οι ήχοι δεν διαδίδονται πολύ μακριά, μόλις μερικές δεκάδες μέτρα. Έτσι ο Άρης, εκτός από έρημος, είναι και σιωπηλός πλανήτης.

Η χαμηλή πυκνότητα της ατμόσφαιρας έχει και άλλες συνέπειες: οι άνεμοι δεν είναι ιδιαίτερα ισχυροί, όμως καθώς η σκόνη που καλύπτει την επιφάνεια του πλανήτη είναι αρκετά ψιλή, οι αμμοθύελλες δεν είναι σπάνιο φαινόμενο. Σε ακραίες περιπτώσεις, μπορούν να καλύψουν πολύ μεγάλο μέρος του πλανήτη· μια τέτοια αμμοθύελλα σημειώθηκε το 2001 και ξανά το 2007. Συχνή επίσης είναι και η εμφάνιση μικρών ανεμοστρόβιλων (dust devils) που μεταφέρουν τη σκόνη πάνω στην επιφάνεια του πλανήτη. Καθώς δεν πρόκειται για πολύ δυναμική ατμόσφαιρα, το κλίμα του Άρη είναι αρκετά προβλέψιμο και επαναλαμβάνεται σε κύκλους διάρκειας σχεδόν δυο γήινων ετών, όσο δηλαδή διαρκεί και η περιφορά του γύρω από τον Ήλιο. Στην ατμόσφαιρα του Άρη παρατηρούνται επίσης αραιά σύννεφα διοξειδίου του άνθρακα, που εμφανίζονται πιο συχνά τη νύχτα και την αυγή, καθώς και αραιά σύννεφα από κρυστάλλους νερού όταν ο πλανήτης βρίσκεται πιο κοντά στον ήλιο και εξαερώνεται ο πάγος των πόλων του.

Λόγω της διαφορετικής σύστασης της ατμόσφαιρας σε σχέση με αυτή τη Γης και της ελάχιστης πυκνότητάς της, σε συνδυασμό με την αιωρούμενη σκόνη, το χρώμα του ουρανού στον Άρη δεν είναι μπλε· είναι ένα κοκκινωπό ροζ που πλησιάζει κάπως σε απόχρωση το ροζ του σολωμού. Όταν το διαστημικό σκάφος Viking προσεδαφίστηκε στον Άρη και έστειλε την πρώτη εικόνα από την επιφάνειά του, οι τεχνικοί που χειρίζονταν το σύστημα απεικόνισης αντιστοίχισαν τα χρώματα της εικόνας σύμφωνα με την μέχρι τότε εμπειρία τους, εμφανίζοντας τον ουρανό μπλε και προκαλώντας κατάπληξη στους επιστήμονες. Αν και η φωτογραφία αυτή κυκλοφόρησε στον Τύπο, το λάθος διορθώθηκε αργότερα.

Γεωλογικά Χαρακτηριστικά
Ο Άρης έχει το ιδιόμορφο χαρακτηριστικό ότι αποτελείται από δυο μορφολογικά ανόμοια «τμήματα»: το βόρειο ημισφαίριο αποτελείται από «πεδιάδες» που χαρακτηρίζονται από σχετικά μικρή πυκνότητα κρατήρων και μεγαλύτερη λευκαύγεια, ενώ το νότιο ημισφαίριο βρίσκεται σε μεγαλύτερο υψόμετρο και είναι εμφανώς πιο καταπονημένο από προσκρούσεις μετεώρων. Μία εξήγηση αυτής της διαφοράς μεταξύ των δυο ημισφαιρίων είναι ότι οι βόρειες «πεδιάδες» αποτελούσαν κάποτε τον πυθμένα ενός ωκεανού που κάλυπτε μεγάλο μέρος του πλανήτη. Πρόσφατες ανακαλύψεις δίνουν ενδείξεις που υποστηρίζουν μερικά αυτή την άποψη, χωρίς ωστόσο οριστικά συμπεράσματα. Μία άλλη εξήγηση είναι ότι στο βόρειο ημισφαίριο προσέκρουσε ένα σώμα με μέγεθος από το ένα δέκατο μέχρι τα δύο τρίτα του μεγέθους της Σελήνης, σχηματίζοντας έναν τεράστιο κρατήρα πρόσκρουσης στο βόρειο ημισφαίριο του Άρη, που έχει διαστάσεις 10.600 χιλιόμετρα επί 8.500 χιλιόμετρα, δηλαδή περίπου τέσσερις φορές μεγαλύτερη από το Νότιο Πόλο- λεκάνη Aitken της Σελήνης, το μεγαλύτερο κρατήρα πρόσκρουσης που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα.

Συνολικά, έχουν ανακαλυφθεί 43.000 κρατήρες με διάμετρο μεγαλύτερη των πέντε χιλιομέτρων.

Άλλο ιδιαίτερο χαρακτηριστικό είναι η λεκάνη Ελλάς (Hellas Basin). Πρόκειται για ιδιαίτερα βαθιά διαμόρφωση της επιφάνειας του πλανήτη, βαθύτερη από οποιαδήποτε αντίστοιχη της Γης.

Στον Άρη έχουν βρεθεί στοιχεία που αποτελούν ενδείξεις παλιότερης γεωλογικής δραστηριότητας. Στον πλανήτη υπάρχουν τεράστια ηφαίστεια, ανάμεσά τους το (ανενεργό σήμερα) ηφαίστειο Όλυμπο (Olympus Mons), ανενεργό ηφαίστειο στο υψίπεδο Θαρσίς, που είναι και το ψηλότερο βουνό του ηλιακού συστήματος με ύψος 27.000 μέτρα ή 3 φορές το υψόμετρο του Έβερεστ (8.848 μέτρα), που είναι το ψηλότερο βουνό της Γης. Το εξαιρετικά μεγάλο ύψος του ηφαιστείου οφείλεται στο γεγονός ότι στον Άρη, σε αντίθεση με τη Γη, δεν υπάρχει κίνηση τεκτονικών πλακών, και έτσι η εκροή μάγματος συνεχίστηκε για εκατομμύρια χρόνια στο ίδιο σημείο, ψηλώνοντας ολοένα τον Όλυμπο. Απτές ενδείξεις ηφαιστειακής δραστηριότητας έχουν βρεθεί στον κρατήρα Γκούσεβ, που εξερεύνησε το ρομπότ Spirit, με την ανεύρεση ηφαιστειακού βασάλτη και άλλων πετρωμάτων. Ο κρατήρας, που λόγω της μορφολογίας του πιστεύεται ότι φιλοξενούσε κατά το παρελθόν μία τεράστια λίμνη, βρέθηκε να καλύπτεται από υλικά που εκτοξεύτηκαν από ένα ηφαίστειο λίγο βορειότερα.

Σήμερα η γεωλογική ενεργότητα του Άρη ανήκει στο παρελθόν· ο πλανήτης μπορεί να θεωρηθεί γεωλογικά νεκρός, αν και η ύπαρξη μεθανίου σε ίχνη σε ορισμένες περιοχές υποστηρίζεται ότι προκαλείται από περιορισμένη ηφαιστειακή δραστηριότητα, όπως και η πιθανολογούμενη έκλυση υγρού νερού σε ίχνη.

Άφθονες είναι οι ενδείξεις για την ύπαρξη ροής νερού κατά το παρελθόν, κυρίως από την ύπαρξη φαραγγιών και φυσικά σχηματισμένων στραγγιστικών καναλιών. Το φαράγγι Κοιλάδα του Μάρινερ (Valles Marineris), το μεγαλύτερο του ηλιακού συστήματος με μήκος 4.500 χιλιόμετρα, δεν προήλθε από αυτή τη διαδικασία αλλά από τη ρήξη του φλοιού του Άρη λόγω του βάρους των τεράστιων ηφαιστείων που βρίσκονται βορειότερα. Στις παρυφές του όμως, καθώς και σε πολλές άλλες περιοχές του πλανήτη, έχουν εντοπιστεί σχηματισμοί που έχουν προέλθει καθαρά από τη ροή κάποιου υγρού (νερού κατά πάσα πιθανότητα), όπως κοίτες αρχαίων ποταμών, mesas και άλλοι. Υποστηρίζεται ότι το νερό που προκάλεσε τη διάβρωση δεν έρρεε για πολύ μεγάλο (σε γεωλογική κλίμακα) χρονικό διάστημα στην επιφάνεια του πλανήτη, αλλά ότι μάλλον υπήρξαν περίοδοι «κατακλυσμών», κατά τις οποίες τεράστιες ποσότητες νερού έρρεαν για μικρότερα χρονικά διαστήματα, προκαλώντας αυτά τα αποτελέσματα.

Το 2016, το Curiosity βρήκε κοιτάσματα Βορίου, Αιματίτη και άλλων αργιλικών ορυκτών στο όρος Σάρπ (Mount Sharp / Aeolis Mons), που βρίσκεται στον κρατήρα Gale.

Δορυφόροι

Ο Άρης έχει δυο μικρούς δορυφόρους, το Φόβο και τον Δείμο. Οι δορυφόροι αυτοί υποθέτουμε ότι είναι αστεροειδείς που μπήκαν σε τροχιά γύρω του λόγω της βαρυτικής έλξης του πλανήτη, όμως απομένει να εξερευνηθούν από κοντά προκειμένου να διαπιστωθεί αυτό (το 2011 επρόκειτο να εκτοξευτεί η ρωσο-κινεζική αποστολή Phobos-Grunt που θα μελετούσε το Φόβο από κοντά, ωστόσο συνετρίβη αμέσως). Ο Φόβος περιφέρεται γύρω από τον Άρη σε 7 ώρες και 39 λεπτά, σε μέση απόσταση από τον πλανήτη μόλις 9.377 χιλιόμετρα, εγγύτερα στον μητρικό του πλανήτη από κάθε άλλο δορυφόρο του ηλιακού συστήματος. Εικάζεται ότι, κάποια στιγμή στο μέλλον ο Φόβος θα πλησιάσει αρκετά κοντά στον Άρη ώστε να διασπαστεί από τις παλιρροϊκές δυνάμεις και να σχηματίσει δακτύλιο γύρω από τον πλανήτη. Ο άλλος δορυφόρος, ο Δείμος, είναι αρκετά μικρότερος από τον Φόβο και περιφέρεται αρκετά μακρύτερα, σε απόσταση 23.460 χιλιομέτρων από τον Άρη, συμπληρώνοντας μια περιφορά κάθε 1,2 μέρες.

Εξερεύνηση

Ο Άρης είναι μέχρι σήμερα ο πλανήτης στον οποίο έχουν σταλεί οι περισσότερες διαστημοσυσκευές, και για τον οποίο γνωρίζουμε τα περισσότερα από κάθε άλλον στο ηλιακό σύστημα. Αιτία για αυτό είναι η σχετική εγγύτητά του στον δικό μας πλανήτη, οι υποθέσεις για ύπαρξη ζωής στην επιφάνειά του καθώς και η σχετική ευκολία, σε σχέση με τον άλλο κοντινό σε μας πλανήτη, την Αφροδίτη, με την οποία θα μπορούσε να εγκατασταθεί ανθρώπινη αποικία στην επιφάνειά του. Το παράθυρο εκτόξευσης προς τον Άρη, η περίοδος δηλαδή κατά την οποία μπορεί να εκτοξευτεί μια διαστημοσυσκευή έτσι ώστε να πραγματοποιήσει το ταξίδι προς τον πλανήτη στον μικρότερο δυνατό χρόνο, ανοίγει κάθε δύο χρόνια.

Ταυτόχρονα ο Άρης είναι και ο πλανήτης που έχει «εξαφανίσει» τις περισσότερες διαστημοσυσκευές που στάλθηκαν προς αυτόν: σχεδόν 1 στις 3 αποστολές κατέληξαν σε αποτυχία, κάτι που κάνει κάθε αποστολή στον Άρη, τουλάχιστον μέχρι την άφιξή της, πηγή αγωνίας για τους επιστήμονες, που αστειευόμενοι μιλούν για την «κατάρα του Άρη».

Οι προσπάθειες για εξερεύνηση του πλανήτη ξεκίνησαν το 1960 από τους Σοβιετικούς με το πρόγραμμα Μάρσνικ, το οποίο δεν είχε ιδιαίτερη επιτυχία. Το 1964, το αμερικανικό Μάρινερ 4 πέρασε δίπλα από τον πλανήτη και έστειλε τις πρώτες φωτογραφίες από την επιφάνειά του, αποκαλύπτοντας έναν άνυδρο πλανήτη γεμάτο κρατήρες και κατά τα φαινόμενα χωρίς ζωή. Ακολούθησαν τα σκάφη του σοβιετικού προγράμματος Μαρς, που έγιναν τα πρώτα που προσεδαφίστηκαν στον πλανήτη και λειτούργησαν για λίγο μετά την προσεδάφιση.

Η πρώτη σημαντική εξερεύνηση έγινε από τα δύο σκάφη Βίκινγκ της NASA που προσεδαφίστηκαν στην επιφάνειά του, τον Αύγουστο και Σεπτέμβριο του 1976. Έστειλαν τις πρώτες φωτογραφίες από την επιφάνεια, μελέτησαν το κλίμα και εκτέλεσαν σειρά πειραμάτων για την ύπαρξη ή μη ζωής στον πλανήτη, με αμφιλεγόμενα αλλά πιθανότατα αρνητικά αποτελέσματα.

Η επόμενη φάση στην εξερεύνηση του Άρη ξεκίνησε τη δεκαετία του 1990, με τις αποστολές Mars Global Surveyor και Mars Pathfinder της NASA, που μελέτησαν τον πλανήτη από τροχιά και από την επιφάνειά του αντίστοιχα. Μετά από μερικές ακόμα αποτυχίες, το 2005 έφτασαν στον Άρη τα δίδυμα ρόβερ Spirit και Opportunity, που μελετούν από τότε την επιφάνειά του, και διαπίστωσαν την ύπαρξη, στο απώτατο παρελθόν, υγρού νερού στην επιφάνεια. Πολύτιμες πληροφορίες μας έστειλαν επίσης το Mars Express της ESA, που διαπίστωσε την ύπαρξη πάγου νερού στο υπέδαφος, και Mars Observer, που μεταφέρει την ισχυρότερη κάμερα που στάλθηκε ποτέ σε άλλο πλανήτη.

Επόμενη αποστολή στον «Κόκκινο Πλανήτη», ήταν της διαστημικής συσκευής Φοίνιξ της NASA, που εκτοξεύτηκε στις 4 Αυγούστου του 2007 και έφτασε στις αρκτικές περιοχές του βόρειου ημισφαιρίου του Άρη στις 25 Μαΐου του 2008, μελετώντας τις πολικές περιοχές του μέχρι τον Νοέμβριο του ίδιου έτους. Το 2011 η αποστολή Phobos-Grunt, σε συνεργασία Ρωσίας-Κίνας, απέτυχε, με τη διαστημοσυσκευή να μένει στην τροχιά της γης και αργότερα να συντρίβεται. Στις 5 Αυγούστου του 2012, η NASA με το ρομπότ Curiosity, γνωστό επίσης και ως Mars Science Laboratory προσεδαφίστηκε με επιτυχία στην επιφάνεια του Άρη. Οι επόμενες μη επανδρωμένες αποστολές στον Άρη είναι εν εξελίξει. Πρώτη αποστολή είναι το Emirates Mars Mission των Ηνωμένων Αραβικών Εμιράτων το οποίο θα τοποθετηθει σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη χωρίς να προσεδαφιστεί με σκοπό να μελετήσει τους ημερήσιους και εποχικούς κύκλους, και τα κλιματικά φαινόμενα στη χαμηλή ατμόσφαιρα του Άρη. Οι επόμενες αποστολές, οι οποίες θα προσεδαφίσουν και ρόβερ είναι η MARS 2020 της NASA και η κινεζική Tianwen-1. Και οι τρεις αποστολές έχουν ως ημερομηνία άφιξης στον κόκκινο πλανήτη τον Φεβρουάριο του 2021. Το 2022 είναι προγραμματισμένο, (με αρχικά προγραμματισμένη εκτόξευση το 2020), να εκτοξευθεί το εξερευνητικό σκάφος με την ονομασία «Ρόζαλιντ Φράνκλιν» προς τιμήν της Βρετανής χημικού.

Τα μακροπρόθεσμα σχέδια της NASA προβλέπουν μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη, αλλά η εκτόξευσή της αποκλείεται να πραγματοποιηθεί πριν από το 2035. Απ’ την άλλη η SpaceX σχεδιάζει να στείλει επανδρωμένη αποστολή στον Άρη πριν το 2030.

Βιόσφαιρα

Η ύπαρξη ζωής στον Άρη στο μακρινό παρελθόν ή ακόμη και σήμερα είναι ένα ζήτημα που έχει απασχολήσει σε μεγάλο βαθμό την επιστημονική κοινότητα. Επί του παρόντος δεν υπάρχουν αποδείξεις για ζωή στον Άρη. Αθροιστικά στοιχεία δείχνουν ότι κατά την αρχαία αρειανή εποχή του Νώε, στην επιφάνεια του Άρη υπήρχε νερό σε υγρή μορφή και ίσως ήταν κατοικήσιμη για μικροοργανισμούς. Η κοινή συναίνεση είναι ότι αν υπάρχει ζωή —ή υπήρξε στον Άρη, θα βρισκόταν ή θα διατηρούταν καλύτερα στο υπέδαφος, προστατευμένη από τις τρέχουσες αφιλόξενες επιφανειακές διεργασίες.

Τον Ιούνιο 2018, η NASA ανακοίνωσε την ανίχνευση εποχικών διακυμάνσεων στα επίπεδα μεθανίου στον Άρη, που ίσως προέρχεται από μικροοργανισμούς ή γεωλογικά μέσα. Από τον Απρίλιο 2018 ο Ευρωπαϊκός Τροχιακός Ανιχνευτής Αερίων Αρειανής Ατμόσφαιρας (ExoMars Trace Gas Orbiter) παρακολουθεί το ατμοσφαιρικό μεθάνιο, και το 2022 το ρόβερ ExoMars θα εξορύξει δείγματα υπεδάφους, ενώ το ρόβερ NASA Mars 2020 (Perseverance), θα αποθηκεύσει δεκάδες από τα δείγματα για πιθανή μεταφορά σε Γήινα εργαστήρια περί το 2020-2030.

Ζωή στον Άρη

Η πιθανότητα ύπαρξης ζωής στον Άρη είναι θέμα σημαντικού ενδιαφέροντος στην αστροβιολογία λόγω της εγγύτητας και ομοιότητας του πλανήτη με τη Γη. Επί του παρόντος δεν υπάρχουν αποδείξεις για ζωή στον Άρη. Αθροιστικά στοιχεία δείχνουν ότι κατά την αρχαία περίοδο του Νώε, στην επιφάνεια του Άρη υπήρχε νερό σε υγρή μορφή και ίσως ήταν κατοικήσιμη για μικροοργανισμούς. Η κατοικησιμότητα του πλανήτη δεν συνεπάγεται απαραίτητα την παρουσία ζωής.

Τον 19ο αιώνα ξεκίνησαν επιστημονικές έρευνες για ίχνη ζωής, που συνεχίζονται με τηλεσκοπικές αναζητήσεις και διαστημικούς εξερευνητές. Ενώ οι πρώιμες μελέτες επικεντρώθηκαν στην φαινομενολογία που συνορεύει με τη φαντασία, η σύγχρονη επιστημονική έρευνα έδωσε έμφαση στην αναζήτηση νερού, σε χημικά ίχνη ζωής στο έδαφος και τα πετρώματα στην επιφάνεια του πλανήτη, και σε βιοδείκτες αερίων στην ατμόσφαιρα.

Ο Άρης είναι ιδιαίτερου ενδιαφέροντος για τη μελέτη της προέλευσης της ζωής λόγω της ομοιότητας του με την πρώιμη Γη. Ιδιαίτερα επειδή έχει ψυχρό κλίμα και δεν διαθέτει τεκτονικές πλάκες ή μετατόπιση των ηπείρων, οπότε έχει παραμείνει αμετάβλητος από τα τέλη της Εσπερινικής περιόδου. Τουλάχιστον τα δύο-τρίτα της επιφάνειας του Άρη έχουν ηλικία πάνω από 3,5 δισεκατομμύρια έτη, και ο πλανήτης ίσως αποτελεί την καλύτερη ιστορική μαρτυρία για τις προβιοτικές συνθήκες που οδηγούν σε αβιογένεση, έστω και αν ζωή δεν υπάρχει ή δεν υπήρξε ποτέ εκεί.

Κατόπιν της επιβεβαίωσης για ύπαρξη επιφανειακού υγρού νερού στο παρελθόν, τα ρόβερ Curiosity και Opportunity άρχισαν να ψάχνουν για ίχνη παλαιότερης ζωής, όπως παλαιά βιόσφαιρα βασισμένη σε αυτότροφους, χημειοτροφικούς, ή χημειολιθοτροφικούς μικροοργανισμούς, καθώς και για αρχαίο νερό, όπως ποταμίσια-λιμναία περιβάλλοντα (πεδία που σχετίζονται με αρχαία ποτάμια ή λίμνες) που ίσως ήταν κατοικήσιμα. Η αναζήτηση για ίχνη κατοικησιμότητας, η ταφονομία (που σχετίζεται με απολιθώματα), και οι οργανικές ενώσεις στον Άρη αποτελούν τώρα τα κύρια αντικείμενα των NASA και ESA.

Τα ευρήματα οργανικών ενώσεων μέσα σε ιζηματογενή πετρώματα και βορίου στον Άρη είναι ενδιαφέροντος επειδή είναι πρόδρομες ουσίες για την προβιοτική χημεία. Τέτοια ευρήματα, μαζί με προηγούμενες ανακαλύψεις για την παρουσία υγρού νερού στον αρχαίο Άρη, ενισχύουν περαιτέρω την πιθανότητα πρώιμης κατοικησιμότητας του Κρατήρα Γκέιλ στον Άρη. Σήμερα, η επιφάνεια του Άρη λούζεται με ακτινοβολία, που αντιδρά με τα υπερχλωρικά της επιφάνειας, και ίσως γίνεται τοξική για τους μικροοργανισμούς. Συνεπώς, η κοινή συναίνεση είναι ότι αν υπάρχει —ή υπήρξε— ζωή στον Άρη, θα βρισκόταν ή θα διατηρούταν καλύτερα στο υπέδαφος, προστατευμένη από τις τρέχουσες αφιλόξενες επιφανειακές διεργασίες.

Πρώιμες υποθέσεις
Οι Αρειανοί πολικοί πάγoι ανακαλύφθηκαν από τα μέσα του 17ου αιώνα. Στα τέλη του 18ου αιώνα, ο Ουίλιαμ Χέρσελ απέδειξε ότι μεγαλώνουν και μικραίνουν εναλλάξ, κατά το το καλοκαίρι και το χειμώνα κάθε ημισφαιρίου. Από τα μέσα του 19ου αιώνα, οι αστρονόμοι γνώριζαν ότι ο Άρης είχε αρκετές ομοιότητες με τη Γη, όπως η χρονική διάρκεια της Αρειανής μέρας που ήταν σχεδόν ίση με τη Γήινη. Γνώριζαν επίσης ότι η αξονική κλίση ήταν παρόμοια με της Γης, δηλαδή υπάρχουν εποχές του έτους όπως και στη Γη — αλλά σχεδόν διπλάσιας διάρκειας επειδή το Αρειανό έτος διαρκεί πολύ περισσότερο. Οι παρατηρήσεις αυτές οδήγησαν στις υποθέσεις ότι τα σκοτεινότερα άλβεδο αντιστοιχούσαν στο νερό και τα φωτεινότερα στη στεριά, και τελικά ίσως να υπάρχει κάποια μορφή ζωής στον Άρη.

Το 1854, ο Γουίλιαμ Χιούελ, υπότροφος του Κολέγιου Τρίνιτυ στο Κέμπριτζ, ο οποίος διέδωσε τη λέξη επιστήμονας, διατύπωσε τη θεωρία ότι ο Άρης είχε θάλασσες, στεριά και πιθανές μορφές ζωής.Στα τέλη του 19ου αιώνα αυξήθηκαν οι εικασίες για ζωή στον Άρη, κατόπιν τηλεσκοπικών παρατηρήσεων φαινομενικών Άρειανών καναλιών — που τελικά βρέθηκε ότι ήταν οπτικές ψευδαισθήσεις.Το 1895 ο Αμερικανός αστρονόμος Πέρσιβαλ Λόουελ δημοσίευσε το βιβλίο του Άρης, που ακολουθήθηκε από το ο Άρης και τα Κανάλια του το 1906, προτείνοντας ότι τα κανάλια ήταν το έργο εξαφανισμένου πολιτισμού. Η ιδέα ενέπνευσε το Βρετανό συγγραφέα Χ.Τζ.Γουέλς που το 1897 έγραψε το Ο Πόλεμος των Κόσμων, διηγούμενος μία εξωγήινη εισβολή από Αρειανούς που προσπαθούσαν να γλιτώσουν από την ολοκληρωτική ξήρανση του πλανήτη.

Το 1894 άρχισαν φασματοσκοπικές αναλύσεις στην Αρειανή ατμόσφαιρα, όταν ο Αμερικάνος αστρονόμος Γουίλιαμ Γουάλας Κάμπελ έδειξε ότι εκεί δεν υπάρχει νερό ούτε οξυγόνο. Το 1909 με παρατηρήσεις από καλύτερα τηλεσκόπια απορρίφθηκε η υπόθεση των καναλιών.

Κατοικησιμότητα
Το περιβάλλον του Άρη διαμορφώνεται από χημικά, φυσικά, γεωλογικά και γεωγραφικά χαρακτηριστικά. Μεμονωμένες μετρήσεις των παραγόντων αυτών ίσως δεν επαρκούν για να αποφανθεί αν το περιβάλλον είναι κατοικήσιμο, αλλά το άθροισμα των μετρήσεων θα συνεισφέρει στις δυνατότητες πρόβλεψης περιοχών με μεγαλύτερη ή μικρότερη ενδεχόμενη κατοικησιμότητα Οι δύο τρέχουσες οικολογικές προσεγγίσεις για την κατοικησιμότητα της Αρειανής επιφάνειας κάνουν χρήση 19 ή 20 περιβαλλοντικών παραγόντων, με έμφαση στη διαθεσιμότητα του νερού, τη θερμοκρασία, την παρουσία θρεπτικών ουσιών, μια πηγή ενέργειας, και την προστασία από την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία και την γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία.

Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν τον ελάχιστο αριθμό παραμέτρων για τον προσδιορισμό της κατοικησιμότητας, αλλά είναι βέβαιοι ότι είναι περισσότεροι από ένα – δύο από τα στοιχεία του πίνακα που ακολουθεί. Ομοίως, για κάθε ομάδα παραμέτρων πρέπει να προσδιορίζονται τα όρια. Εργαστηριακές προσομοιώσεις δείχνουν ότι με συνδυασμό πολλαπλών θανατηφόρων παραγόντων τα ποσοστά επιβίωσης κατρακυλούν γρήγορα. Δεν έχουν δημοσιευθεί ακόμα πλήρεις Αρειανές προσομοιώσεις που να περιλαμβάνουν όλους τους βιοκτόνους παράγοντες συνδυασμένους.

Παράγοντες κατοικησιμότητας

Νερό
· Ενεργότητα υγρού νερού (aw)
· Παρελθοντικά/μελλοντικά υγρά (πάγος) αποθέματα
· Αλμυρότητα, pH, και Ε0 του διαθέσιμου νερού

Χημικό περιβάλλον
Θρεπτικά συστατικά:
· C, H, N, O, P, S, απαραίτητα μέταλλα, απαραίτητα μικροθρεπτικά συστατικά
· Κύκλος αζώτου
· Διαθεσιμότητα/ορυκτολογία

Τοξίνες και θνησιμότητα:
· Βαρέα μέταλλα (π. χ., Zn, Ni, Cu, Cr, As, Cd, κ. λπ., μερικά απαραίτητα, αλλά τοξικά σε μεγάλες συγκεντρώσεις)
· Παγκόσμια κατανομή οξειδωτικού εδάφους

Μεταβολική ενέργεια
Ηλιακή (επιφάνεια και κοντά στην επιφάνεια μόνο)
Γεωχημική (υπεδάφους)
· Οξειδωτικά
· Αναγωγικά
· Οξειδοαναγωγικές κλίσεις

Ευνοϊκές φυσικές συνθήκες
· Θερμοκρασία
· Ακραίες ημερήσιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας
· Χαμηλή πίεση (Υπάρχει ελάχιστο όριο πίεσης για τα επίγεια αναερόβια?)
· Ισχυρή υπεριώδης μικροβιοκτόνα ακτινοβολία
· Γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία και εκπομπές ηλιακών σωματιδίων (μακροπρόθεσμα συσσωρευμένα αποτελέσματα)
· Ηλιακά UV-επαγόμενα πτητικά οξειδωτικά, π. χ., O2−, O−, H2O2, O3
· Κλίμα/μεταβλητότητα (γεωγραφία, εποχές, ημερήσιες, και τελικά αποκλίσεις)
· Υπόστρωμα (διεργασίες εδάφους, μικροπεριβάλλοντα πετρωμάτων, σύσταση σκόνης, προστασία)
· Υψηλές συγκεντρώσεις CO2 στην παγκόσμια ατμόσφαιρα
· Μεταφορές (αιολικές, ροή υπόγειων υδάτων, επιφανειακά ύδατα, παγετώδεις)

Παρελθόν
Πρόσφατα μοντέλα έδειξαν ότι, ακόμη και με ατμόσφαιρα πυκνού CO2, ο πρώιμος Άρης ήταν πιο κρύος από όσο ήταν ποτέ η Γη. Παροδικές θερμές συνθήκες που σχετίζονταν με προσκρούσεις ή ηφαιστειακή δραστηριότητα θα ευνοούσαν το σχηματισμό των δικτύων κοιλάδων στα τέλη της περιόδου Νώε, ακόμη και αν στα μέσα της περιόδου οι παγκόσμιες συνθήκες ήταν μάλλον παγετώδεις. Οι τοπικές αυξήσεις στη θερμοκρασία του θα ήταν σποραδικές, αλλά θα υπήρχαν πολλά περιστατικά ροής νερού στην επιφάνεια του Άρη. Τα ορυκτολογικά και τα μορφολογικά στοιχεία δείχνουν υποβάθμιση της κατοικησιμότητας από τα μέσα της Εσπερινής περιόδου και μετά. Τα ακριβή αίτια δεν είναι πλήρως κατανοητά και ίσως σχετίζονται με συνδυασμό διεργασιών, όπως απώλεια πρώιμης ατμόσφαιρας, ή διάβρωση από προσκρούσεις.

Ο κρατήρας Άλγα πιστεύεται ότι περιέχει αποθέματα από ιμπακτίτες στα οποία διατηρούνται αρχαία ίχνη ζωής, αν υπήρξε.
Η απώλεια του Αρειανού μαγνητικού πεδίου επηρέασε έντονα τα επιφανειακά περιβάλλοντα μέσω ατμοσφαιρικής απώλειας και αυξημένης ακτινοβολίας, δηλαδή μειώθηκε η κατοικησιμότητα. Ενόσω υπήρχε μαγνητικό πεδίο, η ατμόσφαιρα θα προστατευόταν από τη διάβρωση του ηλιακού ανέμου, και θα είχε διασφαλιστεί η διατήρηση πυκνής ατμόσφαιρας, που είναι απαραίτητη για την παρουσία υγρού νερού στην επιφάνεια του Άρη. Η απώλεια της ατμόσφαιρας συνοδεύτηκε από πτώση στις θερμοκρασίες. Μέρος των αποθεμάτων υγρού νερού εξαχνώθηκαν και μεταφέρθηκαν στους πόλους, ενώ το υπόλοιπο παγιδεύτηκε στο μόνιμο στρώμα του πάγου.

Επίγειες παρατηρήσεις και αριθμητικά μοντέλα έχουν δείξει ότι μία πρόσκρουση με σχηματισμό κρατήρα μπορεί να δημιουργήσει ένα μακροχρόνιο υδροθερμικό σύστημα εάν υπάρχει πάγος στο φλοιό της γης. Για παράδειγμα, μεγάλος κρατήρας 130 χλμ. θα μπορούσε να συντηρήσει ένα ενεργό υδροθερμικό σύστημα για έως 2 εκατομμύρια χρόνια, δηλαδή αρκετό καιρό για την ανάπτυξη μικροσκοπικής ζωής αλλά όχι για σημαντική εξελικτική πορεία.

Το 2013, το ρόβερ της NASA Curiosity εξέτασε δείγματα εδάφους και πετρωμάτων με τα ενσωματωμένα όργανα και λήφθηκαν πρόσθετες πληροφορίες για αρκετούς παράγοντες κατοικησιμότητας. Η ομάδα του ρόβερ αναγνώρισε μερικά από τα βασικά χημικά συστατικά για τη ζωή στο χώμα, όπως θείο, άζωτο, υδρογόνο, οξυγόνο, φώσφορο και μάλλον άνθρακα, καθώς και αργιλικά ορυκτά, ενδεικτικά εξαφανισμένου αρχαίου υδάτινου περιβάλλοντος — ίσως μια λίμνη ή αρχαία κοίτη χειμάρρου — με ουδέτερη οξύτητα και μικρή αλμυρότητα. Την 9 Δεκεμβρίου 2013, η NASA ανέφερε ότι με βάση δεδομένα από τις παρατηρήσεις του Curiosity, στο Aeolis Palus του Κρατήρα Γκέηλ υπήρχε μία αρχαία λίμνη φρέσκου νερού που θα ήταν φιλόξενο περιβάλλον για την μικροβιακή ζωή. Η επιβεβαίωση ότι υγρό νερό έρεε κάποτε στον Άρη, η ύπαρξη θρεπτικών συστατικών, και η προηγούμενη ανακάλυψη του παλαιού μαγνητικού πεδίου που προστάτευε τον πλανήτη από την κοσμική και ηλιακή ακτινοβολία, μαζί συνεπάγονται ότι το Αρειανό περιβάλλον θα υποστήριζε τη ζωή. Ωστόσο, η εκτίμηση της παρελθοντικής κατοικησιμότητας δεν αποδεικνύει ότι υπήρξε Αρειανή ζωή ποτέ. Αν υπήρξε, ήταν μάλλον μικρόβια σε υγρά ή ιζήματα, ή ελεύθερα βιοφίλμ.

Ιμπακτίτης, που διατηρεί ίχνη ζωής, ανακαλύφθηκε στον Άρη και θα μπορούσε να περιέχει πληροφορίες για αρχαία ζωή στον πλανήτη…

Στις 7 Ιουνίου 2018, η NASA ανακοίνωσε ότι το ρόβερ Curiosity βρήκε οργανικά μόρια σε ιζηματογενή πετρώματα που χρονολογούνται έως τριών δισεκατομμυρίων χρόνων. Η ανίχνευση οργανικών μορίων σε βράχους δείχνει ότι υπήρχαν δομικά στοιχεία για τη ζωή.

Παρόν
Θεωρητικά, αν υπάρχει (ή υπήρχε) ζωή στον Άρη τα ίχνη της θα βρίσκονταν, ή θα διατηρούνταν καλύτερα, στο υπέδαφος, προστατευμένα από τις τρέχουσες αντίξοες συνθήκες της επιφάνειας.[39] Σήμερα η ζωή στον Άρη, ή οι ενδείξεις της, θα βρίσκονταν λίγα μέτρα ή πολλά χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια, ή σε υπόγεια γεωθερμικά ενεργά σημεία. Το παγετώδες στρώμα στον Άρη βρίσκεται μόνο μερικά εκατοστά υπό του εδάφους, και οι αλμυρές άλμες παραμένουν υγρές για λίγα εκατοστά βάθους. Το νερό είναι κοντά στο σημείο βρασμού ακόμη και στα βαθύτερα σημεία της λεκάνης Ελλάς και δεν παραμένει σε υγρή κατάσταση για πολύ ώρα στην επιφάνεια του Άρη, εκτός αν είναι καλυμμένο με πάγο ή κατόπιν απότομης απελευθέρωσης υπόγειου νερού.

Έως τώρα, η NASA ακολουθεί στρατηγική τύπου “ακολουθώντας το νερό” στον Άρη και δεν έχει αναζητήσει ίχνη ζωής εκεί από τον καιρό της αποστολής Viking. Από το 2017, η κοινή συναίνεση για τους αστροβιολόγους της NASA είναι ότι ίσως χρειαστεί πρόσβαση στο Αρειανό υπέδαφος για να βρεθούν τρέχοντα κατοικήσιμα περιβάλλοντα.

Λανθάνουσα υπεδάφια ζωή
Το ρόβερ Περιέργεια μέτρησε τα επίπεδα ιονίζουσας ακτινοβολίας ίσα με 76 mGy ετήσια, που θα αποστείρωνε την επιφάνεια του πλανήτη. Η κατοικησιμότητά του εξαρτάται από την τροχιακή εκκεντρότητα και την κλίση του άξονά του. Βάσει εκτίμησης, αν αναπτύχθηκε ζωή σε περίοδο έως 450.000 χρόνια, τότε τα ρόβερ στον Άρη θα βρουν αδρανή αλλά βιώσιμη ζωή σε βάθος έως ενός μέτρου.

Κοσμική ακτινοβολία
Το 1965, το Μάρινερ 4 ανακάλυψε ότι ο Άρης δεν είχε πλανητικό μαγνητικό πεδίο για προστασία από την επικίνδυνη κοσμική ακτινοβολία και την ηλιακή ακτινοβολία· στα τέλη της δεκαετίας 1990 παρατηρήσεις από το Mars Global Surveyor επιβεβαίωσαν την ανακάλυψη. Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι ελλείψει μαγνητικής ασπίδας ο ηλιακός άνεμος θα παρέσυρε μακριά μεγάλο μέρος από την Άρειανή ατμόσφαιρα σε περίοδο αρκετών δισ.χρόνων. Ως επακόλουθο, ο πλανήτης θα ήταν ευάλωτος στη διαστημική ακτινοβολία για περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια.

Πρόσφατα δεδομένα in-situ από το ρόβερ Περιέργεια δείχνουν ότι η ιοντίζουσα ακτινοβολία από τις γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες και οι εκπομπές ηλιακών σωματιδίων ίσως δεν είναι περιοριστικοί παράγοντες για τον προσδιορισμό κατοικησιμότητας. Τα 76 mGy ετήσια που μέτρησε το Περιέργεια ισοδυναμούν με τα επίπεδα στο εσωτερικό του ISS. Το 2014 από ευρήματα της δεύτερης MEPAG Επιστημονικής Αναλυτικής Ομάδας Εδικών Περιοχών, συμπεράθηκε ότι:

“Από τις μετρήσεις MSL RAD, η ιονίζουσα ακτινοβολία από γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες στον Άρη είναι χαμηλές έως αμελητέες. Διαλείπουσες εκπομπές ηλιακών σωματιδίων ίσως αυξήσουν την ολική δόση και τον ατμοσφαιρικό ιονισμό έως το επίπεδο του εδάφους, αλλά οι εκπομπές αυτές είναι σποραδικές και διαρκούν για 2-5 ημέρες μόνο. Αυτά τα δεδομένα δεν χρησιμοποιούνται για να διακρίνουν Ειδικές Περιοχές στον Άρη.” Η Ειδική Περιοχή ορίζεται ως μια περιοχή στην επιφάνεια του Άρη όπου θα επιβίωνε ένας Γήινος ζωντανός οργανισμός.

Σωρευτικά αποτελέσματα
Ακόμη και τα πιο ανθεκτικά κύτταρα δεν θα επιβίωναν από την κοσμική ακτινοβολία κοντά στην επιφάνεια του Άρη εφόσον έχει χάσει την προστατευτική μαγνητόσφαιρα και ατμόσφαιρα. Μετά απο χαρτογράφηση των επιπέδων κοσμικής ακτινοβολίας σε διάφορα βάθη στον Άρη, οι ερευνητές συμπέραναν ότι στα πρώτα υπεδάφια μέτρα του πλανήτη κάθε ζωή θα πέθαινε από θανατηφόρες δόσεις της κοσμικής ακτινοβολίας. Η σωρευτική ζημιά σε DNA και RNA από την κοσμική ακτινοβολία θα περιόριζε την εύρεση βιώσιμων κυττάρων σε βάθος μεγαλύτερο από 7,5 μέτρα υπό της επιφάνειας. Τα πιο ανθεκτικά σε ακτινοβολίες Γήινα βακτήρια θα επιβίωναν σε λανθάνουσα κατάσταση σπορίων για μόνο 18.000 χρόνια στην επιφάνεια. Στα 2 μέτρα —το μέγιστο βάθος που μπορεί να φτάσει το ρόβερ ExoMars— ο χρόνος επιβίωσης θα ήταν 90.000 έως μισό εκατομμύριο χρόνια, ανάλογα με τον τύπο του πετρώματος.

Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τον Ανιχνευτή Μετρητή Ακτινοβολίας (RAD), ένα από τα όργανα του ρόβερ Περιέργεια, δείχνουν ότι η επιφανειακή ακτινοβοία είναι 76 mGy/έτος, και ότι η “ιονίζουσα ακτινοβολία επηρεάζει έντονα τις χημικές συστάσεις και δομές, ιδιαίτερα του νερού, των αλάτων, και των ευαίσθητων στην οξειδοαναγωγή οργανικών μορίων.” Ανεξάρτητα από την προέλευση των Αρειανών οργανικών ενώσεων (μετεωρική, γεωλογική ή βιολογική), οι δεσμοί άνθρακα είναι επιρρεπείς σε διάσπαση και ανασχηματισμό με περιβάλλοντα στοιχεία από ιονίζουσα ακτινοβολία φορτισμένων σωματιδίων. Αυτές οι ακριβέστερες εκτιμήσεις δείχνουν ότι η πιθανότητα εύρεσης διατηρημένων οργανικών ενδείξεων ζωής είναι συνάρτηση του βάθους καθώς και των χρόνων επιβίωσης μικροβίων ή βακτηρίων σε λανθάνουσα κατάσταση υπεδάφια. Η έκθεση καταλήγει στο συμπέρασμα ότι οι in situ “επιφανειακές μετρήσεις —και υπεδάφιες εκτιμήσεις— οριοθετούν το παράθυρο διατήρησης για την Αρειανή οργανική ύλη κατόπιν εξόρυξης και έκθεσης σε ιονίζουσα ακτινοβολία σε λίγα μόνο μέτρα από την επιφάνεια.”

Τον Σεπτέμβριο 2017 το NASA ανακοίνωσε για τα επίπεδα ακτινοβολίας στην επιφάνεια του Άρη ότι προσωρινά διπλασιάστηκαν εξαιτίας ενός σέλας 25 φορές φωτεινότερου από οποιοδήποτε προηγούμενο, που οφείλεται σε σημαντική και απρόσμενη ηλιακή καταιγίδα στα μέσα του μήνα.

Υπεριώδης ακτινοβολία
Το 2014 μία έκθεση για την UV ακτινοβολία κατέληξε στο συμπέρασμα ότι “Το Αρειανό UV ακτινοβολούμενο περιβάλλον είναι ταχύ μικροβιοκτόνο αλλά μπορεί να εξασθενήσει με πλανητικές αμμοθύελες και να προστατευτεί πλήρως με < 1 mm ρηγόλιθου ή με άλλους οργανισμούς." Τον Ιούλιο 2017 δημοσιεύτηκε εργαστηριακή έρευνα που έδειξε ότι UV ακτινοβολημένα υπερχλωρικά προκαλούν 10,8-πλάσια αύξηση στον κυτταρικό θάνατο κατόπιν 60 δευτερολέπτων έκθεσης. Το βάθος διείσδυσης της υπεριώδους ακτινοβολίας στο έδαφος είναι σε κλίμακα εύρους υπο-χιλιοστά έως χιλιοστά και εξαρτάται από τις ιδιότητες του εδάφους. Υπερχλωρικά
Ο Αρειανός ρηγολίθος περιέχει μέγιστη ποσότητα 0,5% (w/v) υπερχλωρικά (ClO4−) που είναι τοξικά για τους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς, αλλά μειώνουν σημαντικά το σημείο πήξης του νερού και μερικά ακραιόφιλα μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν ως πηγή ενέργειας, οπότε εξετάζεται η επιδρασή τους στην κατοικησιμότητα.

Τον Ιούλιο 2017 δημοσιεύθυκε έρευνα που έδειξε ότι η υπεριώδης ακτινοβολία προσομοίωσης του Αρειανού περιβάλλοντος κατέστησε τα υπερχλωρικά ισχυρότερα βακτηριοκτόνα. Ακόμα και λανθάνοντα σπόρια χάνουν τη βιωσιμότητά τους εντός ολίγων λεπτών. Επίσης, άλλες δύο ενώσεις της Αρειανής επιφάνειας, οξείδια του σιδήρου και υπεροξείδιο του υδρογόνου, δρουν συνεργικά με ακτινοβολημένα υπερχλωρικά αυξάνοντας τον κυτταρικό θάνατο κατά 10,8 φορές. Διαπιστώθηκε, επίσης, ότι φθαρμένα πυριτικά άλατα (χαλαζία και βασάλτη) οδηγούν στο σχηματισμό τοξικών τύπων δραστικού οξυγόνου. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι “η επιφάνεια του Άρη είναι θανατηφόρα για φυτικά κύτταρα και καθιστά πολλές επιφανειακές και υπεδάφιες περιοχές μη κατοικήσιμες.” Η έρευνα έδειξε ότι η τρέχουσα επιφάνεια είναι μη κατοικήσιμη, και οι αναζητήσεις πρέπει να διεξάγονται λίγα μέτρα υπό του εδάφους όπου η ακτινοβολία είναι σχετικά μικρή.

Περιοδικές κλίσεις RSL
Οι περιοδικές κλίσεις (Recurrent slope lineae, RSL) είναι χαρακτηριστικές μορφές που εμφανίζονται σε πλαγιές που αντικρίζουν τον Ήλιο κατά τις εποχές του έτους που οι τοπικές θερμοκρασίες υπερβαίνουν το σημείο τήξης του πάγου. Οι ραβδώσεις αυξάνονται την άνοιξη, διευρύνονται στα τέλη του καλοκαιριού και ξεθωριάζουν το φθινόπωρο. Η δύσκολη αιτιολόγηση μάλλον σχετίζεται με κάποιας μορφής υδατικές ροές, αν και οι ραβδώσεις καθαυτές θεωρούνται δευτερογενή αποτελέσματα και όχι μια άμεση ένδειξη για την υγρασία του ρηγολίθου. Μολονότι επιβεβαιώθηκε ότι εμπλέκεται νερό, αυτό δεν αποκλείεται να είναι υπερβολικά κρύο ή αλμυρό για να τη ζωή. Προσωρινά θεωρούνται δυνητικά κατοικήσιμες, ως “Αβέβαιες Περιοχές, που εξετάζονται ως Ειδικές Περιοχές”.

Για τις “Ειδικές Περιοχές” λένε: “Δεν έχει προταθεί ενιαίο μοντέλο για την προέλευση των RSL κλίσεων που να εξηγεί όλες τις παρατηρήσεις, για τώρα πιστεύεται ότι οφείλονται στη διαρροή νερού σε > 250 Κ, με {\displaystyle a_{w}}{\displaystyle a_{w}}(ενεργότητα νερού) άγνωστη και ίσως μεταβλητή. Ως εκ τούτου πληρούνται τα κριτήρια για Αβέβαιες Περιοχές που εξετάζονται ως Ειδικές Περιοχές. Υπάρχουν και άλλες Αρειανές μορφές με χαρακτηριστικά παρόμοια των RSL, αλλά είναι μάλλον απίθανο να σχετίζονται με υγρό νερό.” Αναφέρθηκαν για πρώτη φορά το 2011. Τότε υποτέθηκε ότι σχετίζονται με ροές άλμης, εφόσον όλα τα διαθέσιμα πρότυπα περιλάμβαναν κάποια μορφή ύδατος. Η θερμοδυναμική διαθεσιμότητα του νερού (ενεργότητα νερού) περιορίζει το μικροβιακό πολλαπλασιασμό στη Γη, ιδιαίτερα σε υπεράλμυρα περιβάλλοντα, και υπάρχουν ενδείξεις ότι η ιοντική ισχύς της άλμης εμποδίζει την κατοικησιμότητα στον Άρη. Πειράματα δείχνουν ότι η υψηλή ιοντική ισχύ, που φτάνει ακραιότατα επίπεδα στον Άρη λόγω της πληθώρας δισθενών ιόντων, “καθιστά αυτά τα περιβάλλοντα μη κατοικήσιμα έστω και παρουσία βιολογικά διαθέσιμου νερού.”

Δέσμευση του αζώτου
Μετά τον άνθρακα, το άζωτο είναι το πιο απαραίτητο στοιχείο για τη ζωή. Για χαρτογράφηση της κατανομής του απαιτούνται μετρήσεις των νιτρικών σε εύρος από 0,1% έως 5%. Το ατμοσφαιρικό άζωτο (N2) είναι λίγο και ανεπαρκές για να υποστηρίξει τη δέσμευση του αζώτου για βιολογική ενσωμάτωση. Το άζωτο με τη μορφή νιτρικών ιόντων θα μπορούσε να είναι θρεπτικό συστατικό για τη φυτική ανάπτυξη χρήσιμο σε χημικές διεργασίες. Στη Γη, τα νιτρικά άλατα συσχετίζονται με τα υπερχλωρικά σε ερημικά περιβάλλοντα, και ίσως ισχύει το ίδιο για τον Άρη. Πιστεύεται ότι στον Άρη τα νιτρικά είναι σταθερά και έχουν σχηματιστεί από το θερμικό σοκ κατόπιν πρόσκρουσης ή από αστραπές ηφαιστειακού νέφους στην αρχαιότητα.

Την 24 Μαρτίου 2015, το NASA ανέφερε ότι ο Αναλυτής Αρειανών Δειγμάτων (SAM) του ρόβερ Περιέργεια ανίχνευσε νιτρικά θερμαίνοντας επιφανειακά ιζήματα. Το άζωτο στα νιτρικά βρίσκεται σε μια “σταθερή” κατάσταση, δηλαδή η οξειδωμένη μορφή του είναι κατάλληλη για χρήση από ζωντανούς οργανισμούς. Η ανακάλυψη υποστηρίζει την άποψη ότι ο αρχαίος Άρης ίσως ήταν φιλόξενος για τη ζωή. Πιστεύεται ότι όλα τα νιτρικά στον Άρη είναι κατάλοιπα του παρελθόντος με μηδενική σύγχρονη συνεισφορά. Η ποσότητα Νιτρικών κυμαίνεται από μη-ανιχνεύσιμη έως 681 ± 304 mg/kg στα δείγματα που εξετάστηκαν έως τα τέλη 2017. Τα μοντέλα μελέτης έδειξαν ότι οι παροδικές συμπυκνωμένες ταινίες νερού στην επιφάνεια θα έπρεπε να μεταφερθούν σε χαμηλότερα βάθη (≈10 μ) συμπαρασύροντας τα νιτρικά άλατα, όπου θα αναπτύσσονταν μικροοργανισμοί.

Ενώ το φωσφορικό άλας, ένα χημικό συστατικό εξίσου απαραίτητο για τη ζωή, είναι άμεσα διαθέσιμο στον Άρη.

Χαμηλή πίεση
Οι εκτιμήσεις για την κατοικησιμότητα της Αρειανής επιφάνειας δυσχεραίνονται από την ανεπάρκεια γνώσεων για την ανάπτυξη μικροοργανισμών στις πιέσεις του πλανήτη. Ισχύει ότι ορισμένα βακτήρια μπορούν να αναπαραχθούν σε πιέσεις έως 25 mbar, αλλά η ατμοσφαιρική πίεση του Άρη είναι πολύ μικρότερη (εύρος 1-14 mbar). Σε μια άλλη μελέτη, επέλεξαν 26 στελέχη βακτηρίων με ανάκτηση από τις εγκαταστάσεις συναρμολόγησης διαστημόπλοιων, και μόνο το Serratia liquefaciens ATCC 27592 αναπτύχθηκε σε ανοξική ατμόσφαιρα πίεσης 7 mbar, 0 °C και εμπλουτισμένη σε CO2.

Υγρό νερό

Το υγρό νερό είναι αναγκαία αλλά όχι επαρκής προϋπόθεση για τη ζωή όπως την ξέρουμε, εφόσον η κατοικησιμότητα είναι συνάρτηση πληθώρας περιβαλλοντικών παραμέτρων. Στην επιφάνεια του Άρη δεν μπορεί να υπάρξει υγρό νερό, παρά μόνο στα χαμηλότερα υψόμετρα για χρονική διάρκεια λεπτών ή ωρών. Το υγρό νερό δεν εμφανίζεται στην επιφάνεια καθαυτή, αλλά ίσως σχηματιστεί σε μικροσκοπικές ποσότητες γύρω από σωματίδια σκόνης σε χιόνι που ζεσταίνεται από τον Ήλιο. Επίσης, τα αρχαία παγετώδη υπεδάφια στρώματα ίσως σταδιακά εξαχνωθούν ή λιώσουν, και καταστούν προσβάσιμα από την επιφάνεια του εδάφους μέσω σπηλιών.

Το Αρειανό νερό βρίσκεται σχεδόν αποκλειστικά με τη μορφή πάγου, που βρίσκονται στους πλανητικούς πόλους και υπεδάφια ακόμα και σε εύκρατες περιοχές. Στην ατμόσφαιρα υπάρχει μικρή ποσότητα υδρατμών. Δεν υπάρχουν σώματα υγρού νερού στην επιφάνεια του Άρη, επειδή η μέση ατμοσφαιρική πίεση είναι 600 πασκάλ —δηλαδή 0,6% της μέσης Γήινης πίεσης στο επίπεδο της θάλασσας—και επειδή η θερμοκρασία (-63°C)είναι παγετώδης. Όμως, πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια η ατμόσφαιρα ήταν πυκνότερη, η θερμοκρασία υψηλότερη, και τεράστιες ποσότητες υγρού νερού έρεαν στην επιφάνεια, όπως και μεγάλοι ωκεανοί.

Εκτιμάται ότι οι αρχέγονοι ωκεανοί του Άρη θα κάλυπταν το 36% με 75% του πλανήτη. Την 22 Νοεμβρίου 2016, το NASA ανέφερε ότι βρήκε μεγάλες ποσότητες υπεδάφιου πάγου στην Αρειανή περιοχή Ουτοπια Πλανιτια, όγκου ισοδύναμου με της Λίμνης Σουπίριορ. Ανάλυση των Αρειανών ψαμμόλιθων με τροχιακή φασματομετρία έδειξε ότι τα Αρειανά νερά θα ήταν υπερβολικά αλμυρά και ακατάλληλα για γήινες μορφές ζωής. Η ομάδα Tosca et al. βρήκε ότι το νερό στις περιοχές που μελετήθηκαν είχε ενεργότητα aw ≤ 0,78 έως 0,86—ακατάλληλο για γήινη ζωή. Τα Χαλοβακτήρια όμως επιβιώνουν σε υπεράλμυρα διαλύματα έως και το σημείο κορεσμού.

Τον Ιούνιο 2000 βρέθηκαν ίχνη ροής νερού σε επιφανειακές δομές που μοιάζουν με ξηροπόταμοι. Το 2006 δημοσιεύθηκαν φωτογραφίες του Mars Global Surveyor που δείχνουν ότι ίσως περιστασιακά ρέουν ύδατα στην επιφάνεια του Άρη. Συγκεκριμένα φαίνονται μεταβολές στις απόκρυμνες παρειές των κρατήρων και εναπόθεση ιζημάτων, ενδεικτικά πρόσφατης ροής νερού.

Στην επιστημονική κοινότητα οι συζητήσεις συνεχίζονται για τα αίτια που δημιούργησαν τις ραβδώσεις τύπου ξηροπόταμου, την ακριβή πηγή νερού και τον μηχανισμό κίνησης. Για ορισμένους οφείλονταν σε ξηρές αμμοθύελες, για άλλους σε υγρή άλμη.

Τον Ιούλιο 2018, οι επιστήμονες βρήκαν μία υποπαγετώδη λίμνη στον Άρη, σε 1,5 χλμ. βάθος υπό του νότιου πόλου, και πλευρικά εκτεινόμενο σε απόσταση 20 χλμ., και αποτελεί το πρώτο γνωστό σταθερό σώμα νερού στον πλανήτη. Η λίμνη εντοπίστηκε από το ραντάρ MARSIS του τροχιακού Mars Express και η συλλογή των δεδομένων έγινε την περίοδο Μαΐος 2012 – Δεκέμβριος 2015. Το επίκεντρο της λίμνης βρίσκεται σε συντεταγμένες 193°E, 81°S, μια επίπεδη επιφάνεια χωρίς ιδιαίτερα τοπογραφικά χαρακτηριστικά που περιβάλλεται από υψηλότερα εδάφη εκτός από την ανατολική πλευρά όπου υπάρχει κατάθλιψη.

Πυριτικά
Τον Μάιο 2007, το ρόβερ Σπίριτ διατάραξε τα εδάφη με τη μη λειτουργική ρόδα του και έφερε στην επιφάνεια μια περιοχή περιέχουσα 90% διοξείδια του πυριτίου. Το περιστατικό θυμίζει καυτό νερό πηγής ή ατμό καθώς έρχονται σε επαφή με ηφαιστειακά πετρώματα. Για τους επιστήμονες είναι ενδεικτικά παλαιού περιβάλλοντος που ίσως ευνοούσε τη μικροβιακή ζωή και θεωρούν ότι τα πυριτικά ίσως προέκυψαν από αλληλεπίδραση του εδάφους με όξινα αέρια, τα οποία προέρχονταν από ηφαιστειακή δραστηριότητα παρουσία νερού.

Με βάση τις αναλογίες με τη Γη, τα Αρειανά υδροθερμικά συστήματα θα προσφέρονταν ικανοποιητικά για τη δυνατότητα συντήρησης οργανικών και ανόργανων βιολογικών ευρημάτων. Για αυτό, τα υδροθερμικά κοιτάσματα θεωρούνται σημαντικοί στόχοι για την εξερεύνηση απολιθωμάτων της αρχαίας Αρειανής ζωής.

Γεωγραφία του Άρη

Η γεωγραφία του Άρη, επίσης γνωστή ως αρειογραφία, περιλαμβάνει τη διάκριση και τον χαρακτηρισμό των περιοχών του Άρη. Εστιάζει στη φυσική γεωγραφία του· δηλαδή την κατανομή χαρακτηριστικών μορφών σε όλον τον Άρη και τις χαρτογραφικές αναπαραστάσεις τους.

Ιστορία
Οι πρώτες παρατηρήσεις του Άρη έγιναν με επίγεια τηλεσκόπια. Η ιστορία των παρατηρήσεων αυτών χαρακτηρίζεται από τις αντιθέσεις του Άρη, όταν ο πλανήτης είναι εγγύτερα στη Γη και ως εκ τούτου καλύτερα ορατός, ανά διετία. Οι περιηλιακές αντιθέσεις του Άρη, κάθε 16 χρόνια, είναι η περίοδος που βρίσκεται εγγύτερα στο περιήλιο και τη Γη.

Τον Σεπτέμβριο του 1877 (περιηλιακή αντίθεση του Άρη της 5ης Σεπτεμβρίου), ο Ιταλός αστρονόμος Τζιοβάνι Σκιαπαρέλι δημοσίευσε τον πρώτο λεπτομερή χάρτη του Άρη. Οι χάρτες περιείχαν μορφές που ονόμασε canali («κανάλια»), που αργότερα αποδείχθηκε ότι ήταν οπτική ψευδαίσθηση. Τα κανάλι ήταν υποτιθέμενες μακριές ευθείες γραμμές στην επιφάνεια του Άρη στις οποίες έδωσε τα ονόματα διάσημων γήινων ποταμών. Η ορολογία του παρερμηνεύτηκε ως κανάλια που συζητήθηκε ως θέμα αρειανών καναλιών.

Βάσει των παρατηρήσεων, για πολύ καιρό πιστευόταν ότι στον Άρη υπάρχουν απέραντες θάλασσες και βλάστηση. Περί το 1960, όταν διαστημόπλοια έφτασαν στον πλανήτη με τις αποστολές του Μάρινερ του NASA οι μύθοι διαλύθηκαν. Ορισμένοι Αρειανοί χάρτες έγιναν βάσει δεδομένων αυτών τον αποστολών, και κατόπιν της αποστολής του Αρειανού Πλανητικού Τοπογράφου (Mars Global Surveyor) κατά την περίοδο 1996 – 2006 λήφθηκαν εξαιρετικά λεπτομερείς χάρτες. Οι χάρτες είναι πλέον διαθέσιμοι στη διαδικτυακή σελίδα http://www.google.com/mars/

Τοπογραφία
Η γεωγραφία του πλανήτη είναι ποικιλόμορφη. Η διχοτόμηση της αρειανής τοπογραφίας είναι εμφανής: οι βόρειες πεδιάδες, ισοπεδωμένες από ροές λάβας, διακρίνονται καθαρά από τα νότια υψίπεδα με λάκκους και κρατήρες από αρχαίες προσκρούσεις. Η επιφάνεια του Άρη, όπως φαίνεται από τη Γη, διακρίνεται σε δύο είδη περιοχών, με διαφορετικά αλβέδα. Οι πιο ανοιχτόχρωμες περιοχές, καλυμμένες με σκόνη και άμμο εμπλουτισμένη σε ερυθρά οξείδια του σιδήρου, κάποτε θεωρούνταν αρειανές «ήπειροι» και ονομάστηκαν ανάλογα «Αραμπία Τέρρα» (Αραβική Γη) ή «Αμαζόνις Πλανίτια» (Πεδιάδα Αμαζονίας). Οι σκοτεινές περιοχές θεωρούνταν θάλασσες, και ονομάστηκαν ανάλογα Ερυθρά θάλασσα, Σειρήνια θάλασσα και Κόλπος της Αυγής (Ορόρα Σίνους. Η σκοτεινότερη περιοχή που φαίνεται από τη Γη είναι το υψίπεδο Μεγάλη Σύρτις.

Το ασπιδοειδές ηφαίστειο Όρος Όλυμπος υψώνεται 22 χιλιόμετρα υπεράνω της περιβάλλουσας ηφαιστειακής πεδιάδας, και είναι το υψηλότερο βουνό σε όλους τους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Βρίσκεται στη μεγάλη ορεινή περιοχή που ονομάζεται Θαρσίς, μαζί με άλλα μεγάλα ηφαίστεια. Στην ίδια περιοχή βρίσκεται το μεγαλύτερο σύστημα από φαράγγια του Ηλιακού Συστήματος, την Κοιλάδα του Μάρινερ (Valles Marineris), μήκους 4.000 χλμ. και βάθους 7 χλμ. Στην επιφάνεια του Άρη υπάρχουν αναρίθμητοι κρατήρες, εκ των οποίων διακρίνεται η Λεκάνη πρόσκρουσης Ελλάς.

Στον πλανήτη υπάρχουν δύο μόνιμα παγωμένοι πόλοι, ο βόρειος βρίσκεται στη Βόρεια Πολική Πεδιάδα και ο νότιος στη Νότια Πολική Πεδιάδα.

Το υψηλότερο και χαμηλότερο σημείο του πλανήτη διαφέρουν κατά περίπου 30 χλμ. (η κορυφή του όρους Όλυμπος σε υψόμετρο 21,2 χλμ. και ο βυθός της λεκάνης Ελλάς σε αρνητικό υψόμετρο 8,2 χλμ.). Συγκριτικά, η ομόλογη διαφορά στη Γη (μεταξύ Έβερεστ και της Τάφρου των Μαριανών) είναι μόνο 19,7 χλμ. Σε συνδυασμό με τις διαφορετικές πλανητικές ακτίνες, σημαίνει ότι ο Άρης είναι σχεδόν τρεις φορές «τραχύτερος» από τη Γη.

Η Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης Ομάδα Εργασίας για την Ονοματολογία του Πλανητικού Συστήματος ονόμασε πολλές από τις περιοχές του Άρη.

Μηδενικό υψόμετρο
Στη Γη, το μηδενικό υψόμετρο βρίσκεται στο επίπεδο της θάλασσας. Στον Άρη δεν υπάρχουν ωκεανοί και «επίπεδο θάλασσας», οπότε αυθαίρετα ορίστηκε γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς με επίπεδο μηδενικού υψόμετρου για τη χαρτογράφηση της επιφάνειας. Το επίπεδο ορίστηκε σε σχέση με την ατμοσφαιρική πίεση.

Από την αποστολή του Μάρινερ 9 έως το 2001, η πίεση επιλογής ήταν τα 610,5 Pa (6,105 mbar), βάσει του ότι υπό αυτής της πίεσης το υγρό νερό είναι πάντα ασταθές (δηλαδή πρόκειται για το τριπλό σημείο του νερού). Αυτή η τιμή ισούται με το 0,6% της πίεσης στο επίπεδο της θάλασσας στη Γη. Σημειώνεται ότι η επιλογή αυτής της τιμής δεν σημαίνει ότι υπάρχει υγρό νερό σε χαμηλότερα υψόμετρα, αλλά ότι θα υπήρχε αν η θερμοκρασία υπέρβαινε τους 0,01 βαθμούς °C.

Το 2001, τα δεδομένα του υψομετρητή του Mars Orbiter οδήγησαν σε νέα σύμβαση για το μηδενικό υψόμετρο, που ορίστηκε ως η ισοδυναμική επιφάνεια (βαρυτική και περιστροφική) της οποίας η μέση τιμή στον ισημερινό ισούται με τη μέση ακτίνα του πλανήτη.

Μηδενικός μεσημβρινός
Ο αρειανός ισημερινός ορίστηκε από την περιστροφή του πλανήτη, ενώ η θέση του πρώτου μεσημβρινού καθορίστηκε όπως και της Γης, με επιλογή ενός αυθαίρετου σημείου, που αργότερα έγινε δεκτό από τους παρατηρητές. Οι γερμανοί αστρονόμοι Βίλχελμ Μπηρ και Γιόχαν Χέινριχ Μάντλερ επέλεξαν μία μικρή κυκλική περιοχή στο Σίνους Μεριντιάνι για σημείο αναφοράς όταν σχεδίασαν τον πρώτο σχηματικό χάρτη του Άρη το 1830-1832. Το 1877 ο Ιταλός αστρονόμος Τζιοβάνι Σκιαπαρέλι αποδέχτηκε την επιλογή όταν άρχισε να εργάζεται στους χάρτες του. Το 1909 οι υπεύθυνοι της εφημερίδας αποφάσισαν ότι ήταν πιο σημαντικό να διατηρηθεί η συνέχεια των εφημερίδων ως οδηγών για τις παρατηρήσεις και αυτός ο ορισμός «σχεδόν εγκαταλείφθηκε».

Με τις εικόνες του διαστημόπλοιου Μάρινερ το 1972, η ομάδα Γεωδαισίας/Χαρτογραφίας Μάρινερ 9 πρότεινε για σημείο διέλευσης του πρώτου μεσημβρινού το κέντρο ενός μικρού κρατήρα διαμέτρου 500 μέτρων (με την ονομασία Αίρυ-0), που βρίσκεται στον Σίνους Μεριντιάνι κατά μήκος της μεσημβρινής γραμμής των Μπήρ και Μάντλερ, οπότε ορίστηκε το 0,0° γεωγραφικό μήκος με ακρίβεια 0,001°. Το πρότυπο χρησιμοποιήθηκε ως πλανητογραφικό σημείο ελέγχου του διαδικτύου που αναπτύχθηκε από τον Μέρτον Ντάβιες του RAND Corporation.

Όταν με ραδιομετρικές τεχνικές αυξήθηκε η ακρίβεια των παρατηρήσεων, ο κρατήρας διαμέτρου 500 μ. θεωρήθηκε ακατάλληλος για ακριβείς μετρήσεις. Η IAU Ομάδα Εργασίας για Χαρτογραφικές Συντεταγμένες και Περιστροφικά Στοιχεία πρότεινε τη χρήση των συντεταγμένων προσγείωσης του Βίκινγκ 1 για τον ορισμό του πρότυπου μήκους 47,95137° δυτικά. Βάσει του ορισμού, η θέση του κέντρου διατηρήθηκε στο Αίρυ-0 σε 0° γεωγραφικό μήκος, με ανεκτά όρια ανοχής και χαρτογραφικής αβεβαιότητας.

Αρειανή διχοτόμηση
Στην αρειανή τοπογραφία διακρίνεται μία διχοτομία ανάμεσα στο βόρειο και το νότιο ημισφαίριο. Το βόρειο ημισφαίριο είναι ως επί το πλείστον επίπεδο, με λίγους κρατήρες πρόσκρουσης, και βρίσκεται υπό του μηδενικού υψομέτρου. Αντίθετα, στο νότιο ημισφαίριο υπάρχουν βουνά και υψίπεδα, κύρια σε μεγάλα υψόμετρα. Τα δύο ημισφαίρια διαφέρουν υψομετρικά κατά 1 έως 3 χλμ. Η οριοθετική γραμμή μεταξύ των δύο περιοχών είναι ιδιαίτερου γεωλογικού ενδιαφέροντος.

Χαρακτηριστική μορφή είναι το διχασμένο έδαφος, με εξογκώματα και επίπεδες κοιλάδες περικλεισμένες από πανύψηλες πλαγιές.

Υπάρχουν μεγάλες κοιλάδες με ποτάμια και κανάλια εκροής που διαπερνούν τη διχοτόμηση.

Τα βόρεια πεδινά αποτελούν το ένα τρίτο της αρειανής επιφάνειας και είναι σχετικά επίπεδα με περιστασιακούς κρατήρες πρόσκρουσης. Τα άλλα δύο τρίτα της επιφάνειας είναι τα νότια υψίπεδα. Η υψομετρική διαφορά μεταξύ των ημισφαιρίων είναι δραματική. Από την πυκνότητα των κρατήρων πρόσκρουσης, οι επιστήμονες υποθέτουν ότι το νότιο ημισφαίριο είναι πολύ παλαιότερο από τις βόρειες πεδιάδες. Πολλές από τις νότιες περιοχές χρονολογούνται από τη νοάχεια περίοδο, με τον βομβαρδισμό προσκρούσεων.

Έχουν προταθεί διάφορες θεωρίες για να εξηγηθούν οι διαφορές, με τρεις επικρατούσες: την ενιαία μεγα-πρόσκρουση, τη θεωρία πολλαπλών προσκρούσεων και τη θεωρία των ενδογενών διεργασιών, όπως της μεταγωγής του μανδύα. Οι δύο υποθέσεις πρόσκρουσης αφορούν συμβάντα πρό της λήξης του αρχέγονου βομβαρδισμού, που σημαίνει ότι η διχοτόμηση του φλοιού άρχισε από την πρώιμη ιστορία του πλανήτη.

Η θεωρία της τεράστιας πρόσκρουσης, που αρχικά προτάθηκε περί το 1980, αντιμετωπίστηκε με σκεπτικισμό, επειδή η περιοχή πρόσκρουσης που είναι ελλειπτική θα έπρεπε να είναι κυκλική, αλλά το 2008 μία μελέτη υποστήριξε τη θεωρία. Με χρήση γεωλογικών δεδομένων, οι ερευνητές πιθανολογούν την πρόσκρουση μεγάλου αντικειμένου στον Άρη υπό γωνία 45 μοιρών.

Ονοματολογία
Πρώιμη ονοματολογία
Κατόπιν της χαρτογράφησης της Σελήνης, που άρχισε το 1830, οι Γιόχαν Χάινριχ Μώντλερ και Βίλχελμ Μπηρ ήταν οι πρώτοι αρειογράφοι. Αρχικά προσδιόρισαν τις μόνιμες επιφανειακές δομές και την περίοδο περιστροφής του πλανήτη. Το 1840 ο Μώντλερ κατόπιν δεκαετούς μελέτης σχεδίασε τον πρώτο αρειανό χάρτη. Αντί να συνδέσουν τις περιοχές με ονόματα, χρησιμοποίησαν γράμματα, το Σίνους Μεριντιάνι ενδεικτικά αντιστοιχίστηκε στο «α».

Τα επόμενα είκοσι χρόνια, καθώς εξελίχθηκαν τα όργανα παρατήρησης και ο αριθμός των παρατηρητών, οι δομές του Άρη ονοματίστηκαν ποικιλοτρόπως. Για παράδειγμα, το Σόλις Λάκους ονομάστηκε «Όκουλους» (μάτι), και η Μεγάλη Σύρτις είχε ονομαστεί «Θάλασσα της Κλεψύδρας» και «Σκορπιός». Το 1858 ονομάστηκε και «Ατλαντικό Κανάλι» από τον Ιησουίτη αστρονόμο Άντζελο Σέκι.

Το 1867 ο Ρίτσαρντ Άντονι Πρόκτορ σχεδίασε ένα χάρτη του Άρη κάπως πρόχειρα βάσει προγενέστερων σχεδίων του αιδεσιμότατου Γουίλιαμ Ρούτερ Ντόους του 1865. Ο Πρόκτορ περιέγραψε το σύστημα ονοματολογίας του ως εξής: «αντιστοίχησα στις δομές τα ονόματα των παρατηρητών που μελέτησαν τις φυσικές ιδιαιτερότητες του Άρη.» Ακολουθούν μερικά από τα ονόματά του, συγκριτικά προς αυτών του Σκιαπαρέλι του χάρτη 1877-1886. Τελικά χρησιμοποιήθηκαν τα ονόματα του Σκιαπαρέλι.

Η ονοματολογία Πρόκτορ συχνά έχει επικριθεί, κυρίως επειδή τα περισσότερα ονόματα αφορούν Άγγλους αστρονόμους, και μάλιστα χρησιμοποιούνται περισσότερες από μία φορά. Ειδικότερα, το Ντόους (Dawes) χρησιμοποιήθηκε έξι φορές (Ντοους Ωκεανός, Ντοους Ήπειρος, Ντοους Θάλασσα, Ντοους Στενό, Ντοους Νησος, και Ντόους Φορκντ Μπει). Ωστόσο, παραμένουν γοητευτικά.

Σύγχρονη ονοματολογία
Η σύγχρονη ονοματολογία βασίστηκε σε πληθώρα πηγών, κύρια από τους αρειανούς χάρτης του Τζιοβάνι Σκιαπαρέλι από το 1886. Ο Σκιαπαρέλι χρησιμοποίησε πολλά ονόματα από την ελληνική μυθολογία και μερικά από την Αγία Γραφή. Οι μεγάλες αρειανές περιοχές αλβέδου διατήρησαν τα παλαιά ονόματά τους, και περιστασιακά ενημερώνονται για να προβληθούν οι νέες γνώσεις για τις περιοχές. Για παράδειγμα, το Nix Olympica («χιόνια του Ολύμπου») εξελίχθηκε σε Όρος Όλυμπος.

Μεγάλοι αρειανοί κρατήρες ονομάστηκαν από σημαντικούς επιστήμονες και συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας, ενώ οι μικρότεροι ονομάστηκαν από χωριά και πόλεις της Γης.

Σε πολλές γεωμορφές που μελετήθηκαν από τα εξερευνητικά οχήματα του Άρη αποδόθηκαν προσωρινά ονόματα ή ψευδώνυμα για αναγνωριστικά κατά την εξερεύνηση και την έρευνα. Ωστόσο, πιστεύεται ότι η Διεθνής Αστρονομική Ένωση θα μονιμοποιήσει κάποιες ονομασίες, όπως το «Λόφοι του Κολούμπια», που ονομάστηκε από έναν εκ των επτά αστροναυτών που σκοτώθηκαν κατά την Καταστροφή του Διαστημικού Λεωφορείου Κολούμπια.

Ατμόσφαιρα του Άρη

Η Ατμόσφαιρα του Άρη αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα. Η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια είναι κατά μέσο όρο 600 πασκάλ που ισούται με το 0,6% της μέσης Γήινης πίεσης στο επίπεδο της θάλασσας των 101,3 χιλιοπασκάλ. Η πίεση κυμαίνεται από την ελάχιστη 30 πασκάλ στην κορυφή του Όρους Όλυμπος σε έως πάνω από 1.155 πασκάλ στα βάθη της Ελλάς Πλανίτια. Αυτή η πίεση είναι πολύ χαμηλότερη της οριακής Αρμστρονγκ για το απροστάτευτο ανθρώπινο σώμα. Η Άρειανή ατμοσφαιρική μάζα των 25 τερατόνων είναι συγκρίσιμη με της Γης των 5148 τερατόνων· ο Άρης έχει κλίμακα ύψους ίση με 11,1 χλμ και η Γη 8,5 χιλιόμετρα.

Η Αρειανή ατμόσφαιρα αποτελείται από 96% διοξείδιο του άνθρακα, 1,9% αργό, 1,9% άζωτο και περιέχει ίχνη ελεύθερου οξυγόνου, μονοξείδιου του άνθρακα, νερού και μεθανίου μεταξύ άλλων αερίων, για μια μέση γραμμομοριακή μάζα ίση με 43.34 g/mol. Το 2003 ανιχνεύτηκαν ίχνη μεθανίου που ίσως είναι προϊόντα ζωής ή παράγονται από γεωχημικές διαδικασίες, ηφαιστειακή ή υδροθερμική δραστηριότητα.

Η ατμόσφαιρα είναι σκονισμένη και, ως αποτέλεσμα, χρωματίζει τον Αρειανό ουρανό με ένα ανοιχτό καφετί προς το πορτοκαλί-κόκκινο χρώμα όταν βλέπεται από την επιφάνεια. Τα δεδομένα των ρόβερ εξερεύνησης του Άρη δείχνουν αιωρούμενα σωματιδία διαμέτρου 1,5 μικρομέτρων.

Την 16 Δεκεμβρίου 2014, η NASA ανέφερε ότι ανίχνευσε μια ασυνήθιστη αύξηση, και στη συνέχεια μείωση, στις ποσότητες μεθανίου στην ατμόσφαιρα του πλανήτη Άρη. Οργανικές χημικές ουσίες εντοπίστηκαν σε δείγματα σκόνης που εξόρυξε το ρόβερ Curiosity(μτφρ: περιέργεια) από ένα βράχο. Σύμφωνα με μελέτες της αναλογίας δευτερίου προς υδρογόνο, πολύ από το νερό του Αρειανού κρατήρα Γκέιλ χάθηκε κατά την αρχαιότητα, προτού σχηματιστεί ο πυθμένας λίμνης στον κρατήρα· στη συνέχεια μεγάλες ποσότητες νερού εξακολούθησαν να χάνονται.

Την 18 Μαρτίου 2015, η NASA ανέφερε ότι ανίχνευσε ένα σχετικά ακατανόητο σέλας και ένα ανεξήγητο σύννεφο σκόνης στην Αρειανή ατμόσφαιρα.

Η προέλευση του Αρειανού μεθανίου που ανιχνεύτηκε παραμένει μυστήριο.
Την 4 Απριλίου 2015, η NASA ανακοίνωσε τα αποτελέσματα μελετών, από μετρήσεις του Αναλυτή Αρειανών Δειγμάτων (SAM) του ρόβερ Περιέργεια, στην ατμόσφαιρα με χρήση ισοτόπων ξένου και αργού. Τα αποτελέσματα υποστήριζαν “έντονη” απώλεια ατμόσφαιρας στην πρώιμη ιστορία του Άρη και είναι συνεπή με ατμοσφαιρική υπογραφή που βρέθηκε σε κομμάτια ατμόσφαιρας παγιδευμένα σε Αρειανούς μετεωρίτες στη Γη. Υποστηρίχθηκαν περαιτέρω από τα αποτελέσματα του όρμπιτερ MAVEN σε τροχιά γύρω από τον Άρη, ότι ο ηλιακός άνεμος ευθύνεται για την απογύμνωση του Άρη από την ατμόσφαιρα του με την πάροδο των ετών.

Τον Σεπτέμβριο 2017, η NASA ανέφερε ότι τα επίπεδα ακτινοβολίας στην Αρειανή επιφάνεια διπλασιάστηκαν βραχυπρόθεσμα, και συσχετίζονται με ένα σέλας κατά 25 φορές φωτεινότερο από κάθε προηγούμενο, λόγω μεγάλης και αναπάντεχης ηλιακής καταιγίδας στα μέσα του μήνα.

Την 1η Ιουνίου 2018, οι επιστήμονες της NASA ανίχνευσαν ίχνη αμμοθύελλας στον Άρη, που ίσως δυσχεράνει το τροφοδούμενο με ηλιακή ενέργεια ρόβερ Ευκαιρία, εμποδίζοντας τη διέλευση της ηλιακής ακτινοβολίας. Από την 12 Ιουνίου πρόκειται για την χειρότερη καταιγίδα που καταγράφηκε ποτέ στην επιφάνεια του πλανήτη, και κάλυψε περιοχή έκτασης περίπου όσο η Βόρεια Αμερική και η Ρωσία μαζί (1/4 του πλανήτη). Την 13 Ιουνίου, το ρόβερ Ευκαιρία αναφέρθηκε ότι αντιμετωπίζει σοβαρά προβλήματα επικοινωνίας λόγω της αμμοθύελας σε τηλεδιάσκεψη. τον Ιούλιο 2018, οι ερευνητές δήλωσαν ότι η μεγαλύτερη ενιαία πηγή χώματος στον πλανήτη Άρη προέρχεται από το Σχηματισμό Μέδουσα Φόσσα.

Την 7 Ιουνίου 2018, η NASA ανακοίνωσε περιοδική, εποχιακή μεταβολή στα επίπεδα ατμοσφαιρικού μεθανίου.

Δομή
Η Αρειανή ατμόσφαιρα αποτελείται από τα ακόλουθα στρώματα:

Εξώσφαιρα: Αρχίζει σε ύψος μεγαλύτερο από 200 χλμ., και από αυτήν την περιοχή τα τελευταία κομμάτια ατμόσφαιρας συγχωνεύονται με το κενό του διαστήματος. Δεν υπάρχει ευδιάκριτο όριο για το τέρμα της ατμόσφαιρας, η μετάβαση είναι σταδιακή.
Ανώτερη ατμόσφαιρα, ή θερμόσφαιρα: Σε αυτά τα υψόμετρα οι υψηλές θερμοκρασίες οφείλονται σε θέρμανση από τον Ήλιο. Τα ατμοσφαιρικά αέρια αραιώνονται και διαχωρίζονται, αντί να σχηματίζουν ομοιογενή μίγματα όπως στα χαμηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας.
Μέση ατμόσφαιρα: Σε αυτά τα υψόμετρα ρέει ο Αρειανός αεροχείμαρρος.
Ατμόσφαιρα: Η σχετικά θερμή περιοχή θερμαίνεται από το έδαφος και με μεταγωγή θερμότητας από αερομεταφορούμενα σωματίδια σκόνης.

Υπάρχουν, επίσης, μία περίπλοκη ιονόσφαιρα, και ένα εποχιακό στρώμα όζοντος πάνω από το νότιο πόλο.[25] Το 2015 το διαστημόπλοιο MAVEN έδειξε ότι υπάρχει ουσιαστική πολυεπίπεδη δομή εξίσου στις πυκνότητες ουδέτερων αερίων και ιόντων.
Οι πρώτες αναλύσεις από τα όρμπιτερ MAVEN και ExoMars Trace Gas, έδειξαν μεγάλη μεταβλητότητα στις ατμοσφαιρική θερμοκρασία και πυκνότητα, με τη μέση πυκνότητα να είναι χαμηλότερη από όσο αναμενόταν.

Παρατηρήσεις και μετρήσεις από τη Γη
Το 1864, ο Γουίλιαμ Ρούτερ Ντόους παρατήρησε “ότι η ροδοκόκκινη απόχρωση του πλανήτη δεν οφείλεται σε ιδιαιτερότητα της ατμόσφαιρας εφόσον η ερυθρότητα είναι εντονότερη κοντά στο κέντρο, όπου η ατμόσφαιρα είναι αραιότερη.” Φασματοσκοπικές παρατηρήσεις της περιόδου 1860-1870 δεν απέκλειαν την πιθανότητα η ατμόσφαιρα του Άρη να είναι παρόμοια με της Γης. Το 1894, όμως, με φασματική ανάλυση και άλλες ποιοτικές παρατηρήσεις του Γουίλιαμ Γουάλας Κάμπελ δείχθηκε ότι ο Άρης μοιάζει με το Φεγγάρι, που δεν έχει σημαντική ατμόσφαιρα.

Το 1926, οι φωτογραφικές παρατηρήσεις του Γουίλιαμ Χάμοντ Ράιτ από το Αστεροσκοπείο Λικ επέτρεψαν στον Χάουαρντ Ντόναλντ Μένζελ να βρεί ποσοτικές αποδείξεις για την Αρειανή ατμόσφαιρα.

Σύσταση
Διοξείδιο του άνθρακα
Η Αρειανή ατμόσφαιρα αποτελείται κατά 95,9% από διοξείδιο του άνθρακα (CO2). Έκαστος πόλος είναι σκοτεινός κατά τη διάρκεια του ημισφαιρικού χειμώνα του, και η επιφάνεια ψύχεται τόσο που το 25% του ατμοσφαιρικού CO2 συμπυκνώνεται στα πολικά καλύμματα προς πάγο CO2 (ξηρός πάγος). Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού που ο πόλος φωτίζεται από τον ήλιο, ο πάγος CO2 εξαχνώνεται προς την ατμόσφαιρα. Αυτή η διαδικασία οδηγεί σε σημαντική ετήσια μεταβολή στην ατμοσφαιρική πίεση και την σύσταση της ατμόσφαιρας γύρω από τους Αρειανούς πόλους.

Αργό
Η Αρειανή ατμόσφαιρα περιέχει ποσότητες από το ευγενές αέριο αργό, που δεν μετατρέπεται σε πάγο και ως εκ τούτου, η ολική ποσότητά του στην ατμόσφαιρα του πλανήτη παραμένει σταθερή. Υπάρχουν τοπικές και εποχιακές διακυμάνσεις στη σχετική συγκέντρωση του Αργού προς το διοξείδιο του άνθρακα, για παράδειγμα το φθινόπωρο αυξάνεται πάνω από το νότιο πόλο και διαχέεται κατά την επερχόμενη άνοιξη.

Νερό
Κατά το καλοκαίρι που το διοξείδιο του άνθρακα εξαχνώνεται προς την ατμόσφαιρα, αφήνει ίχνη από νερό. Οι εποχιακοί άνεμοι που μεταφέρουν μεγάλες ποσότητες χώματος και υδρατμών δημιουργούν παγετούς και μεγάλους θύσανους όμοιων με της Γης, και φωτογραφήθηκαν από το ρόβερ Ευκαιρία το 2004. Την 31 Ιουλίου 2008 οι επιστήμονες του NASA που εργάζονται στην αποστολή Φοίνιξ επιβεβαίωσαν ότι βρέθηκαν υπόγεια ύδατα στην περιοχή του Αρειανού βόρειου πόλου.

Το μεθάνιο
Ίχνη μεθανίου (CH4) εντοπίστηκαν για πρώτη φορά στην Αρειανή ατμόσφαιρα από μια ομάδα του NASA στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ το 2003. Το Μάρτιο 2004 το όρμπιτερ Άρης Εξπρές και επίγειες παρατηρήσεις τριών ομάδων έδειξαν ότι η παρουσία του μεθανίου στην ατμόσφαιρα ανέρχεται σε περιεκτικότητα 10 ppb (μέρη ανά δισεκατομμύριο). Οι μετρήσεις της περιόδου 2003-2006 έδειξαν τοπική και εποχιακή διακύμανση στην ατμοσφαιρική περιεκτικότητα μεθανίου.

Το μεθάνιο θα καταστρεφόταν ταχέως από την υπεριώδη ακτινοβολία και τις χημικές αντιδράσεις με άλλα αέρια, άρα η παρουσία του στην ατμόσφαιρα ίσως οφείλεται σε αειφόρο πηγή. Τα φωτοχημικά πρότυπα μόνα τους δεν εξηγούν την μεταβλητότητα στα επίπεδα μεθανίου. Προτάθηκε ότι το μεθάνιο ίσως αναπληρώνεται από τους μετεωρίτες που εισέρχονται στην ατμόσφαιρά του, αλλά οι ερευνητές του Ιμπίριαλ Κόλετζ του Λονδίνου έδειξαν ότι η εισροή μεθανίου με αυτόν τον τρόπο θα ήταν ανεπαρκής.

Η καταστροφή του μεθανίου θα διαρκούσε 0,6 ~4 γήινα χρόνια, κατά τα οποία το μεθάνιο θα διαχεόταν στην ατμόσφαιρα παντού στον πλανήτη. Η διάρκεια ζωής μεθανίου που καταστρέφεται αποκλειστικά από υπεριώδη ακτινοβολία θα ήταν ~350 χρόνια, και εφόσον εξαφανίζεται ταχύτερα (“καταβόθρα”) σημαίνει ότι υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που συνεργούν, και μάλιστα είναι κατά 100 με 600 φορές αποτελεσματικότεροι από την ακτινοβολία. Ταχεία καταστροφή σημαίνει εξίσου ενεργή αειφόρο πηγή. Το 2014 συμπέραναν ότι οι μεγάλες καταβόθρες μεθανίου δεν υπόκεινται σε ατμοσφαιρική οξείδωση. Ίσως το μεθάνιο δεν καταναλώνεται, και απλά συμπυκνώνεται και εξαχνώνεται εποχιακά από κλαθρικά. Ή ίσως το μεθάνιο αντιδρά με τον χαλαζία (SiO2) του χώματος και ολιβίνη προς σχηματισμό ομοιοπολικών δεσμών Si–CH3. Το Αρειανό μεθάνιο ίσως προέρχεται από μη-βιολογικές διεργασίες, όπως αλληλεπιδράσεις νερού-βράχων, ραδιόλυση του νερού, και σχηματισμό σιδηροπυρίτη, που παράγουν H2 , που θα μπορούσε στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για σύνθεση μεθανίου και άλλων υδρογονανθράκων μέσω σύνθεσης Fischer–Tropsch με CO και CO2. Επίσης, αποδείχθηκε ότι το μεθάνιο θα μπορούσε να παραχθεί με μια διαδικασία που περιλαμβάνει νερό, διοξείδιο του άνθρακα, και το ορυκτό ολιβίνη που είναι κοινό στον Άρη. Οι συνθήκες που απαιτούνται για την αντίδραση (δηλ. υψηλή θερμοκρασία και πίεση) δεν υπάρχουν στην επιφάνεια, αλλά ίσως υπάρχουν στο φλοιό. Ο σερπεντινίτης είναι παραπροϊόν της αντίδρασής του και ανίχνευση του ορυκτού σημαίνει ότι διενεργείται η αντίδραση. Σε αναλογία με τη Γη, υπάρχει η δυνατότητα παραγωγής σε χαμηλές θερμοκρασίες και εκπνοής του μεθανίου από σερπεντινοποιημένους βράχους στον Άρη. Εναλλακτικά, ίσως το αρχαίο μεθάνιο παγιδεύτηκε σε ενυδατωμένους κρύσταλλους από τους οποίους απελευθερώνεται σταδιακά. Με την προϋπόθεση ότι το πρώιμο Αρειανό περιβάλλον ήταν κρύο, μία κρυόσφαιρα θα παγίδευε το μεθάνιο των κλαθρικών σε σταθερή μορφή στο βάθος, από όπου θα απεδεσμευόταν σταδιακά.

Με πειράματα σε συνθετική Αρειανή ατμόσφαιρα βρέθηκε ότι κατά την αλληλεπίδραση ηλεκτρικού φορτίου με παγωμένο νερό ίσως προκύψουν εκροές μεθανίου. Μια πιθανή πηγή ηλεκτρικών φορτίων είναι τα ηλεκτρισμένα σωματίδια σκόνης από τις αμμοθύελες και τους ανεμοστρόβιλους, ενώ πάγος υπάρχει σε τάφρους ή στο μόνιμο στρώμα του πάγου. Η ηλεκτρική εκκένωση ιονίζει το αέριο CO2 και τα μόρια νερού και τα υποπροϊόντα της αντίδρασης συνδυάζονται προς παραγωγή μεθανίου. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι παλλόμενες ηλεκτρικές εκκενώσεες πάνω σε δείγματα πάγου στην Αρειανή ατμόσφαιρα παράγουν περίπου 1.41×1016 μόρια μεθανίου ανά joule εφαρμοσμένης ενέργειας.

Μία πιθανή πηγή μεθανίου θα ήταν μικροοργανισμοί, όπως τα μεθανογόνα, αλλά δεν υπάρχουν αποδείξεις για την παρουσία των οργανισμών αυτών στον Άρη. Στους Γήινους ωκεανούς η βιολογική παραγωγή μεθανίου συνοδεύεται από αιθάνιο, ενώ το ηφαιστειακό μεθάνιο συνοδεύεται από διοξείδιο του θείου. Εφόσον δε βρέθηκαν ίχνη από διοξείδιο του θείου στην αρειανή ατμόσφαιρα είναι απίθανο η προέλευση του μεθανίου να είναι ηφαιστειακή δραστηριότητα.

Το 2011 με επίγεια φασματοσκοπία υπερύθρου υψηλής ανάλυσης για ίχνη ειδών (όπως μεθάνιο) στον Άρη, επιτεύχθηκαν ανώτατα όρια ευαισθησίας: μεθάνιο (<7 ppbv), αιθάνιο (<0.2 ppbv), μεθανόλη (<19 ppbv) και άλλα (H2CO, C2H2, C2H4, N2O, NH3, HCN, CH3Cl, HCl, HO2 – όλα τα όρια σε ppbv επίπεδα). Τα δεδομένα αποκτήθηκαν σε 6ετή περίοδο από διαφορετικές εποχές και τοποθεσίες του Άρη, που σημαίνει ότι αν υπάρχουν οργανικές ουσίες στην ατμόσφαιρα θα ήταν σπάνια ή αμελητέα. Τον Αύγουστο 2012 το ρόβερ Curiosity προσεδαφίστηκε στον Άρη. Διαθέτει υπεραναλυτικά όργανα για ακριβείς μετρήσεις, όπως για διάκριση μεταξύ των διαφόρων ισοτοπολόγων μεθανίου. Το 2012, οι πρώτες μετρήσεις με το Ρυθμιζόμενο Φασματοφωτόμετρο Λέιζερ (TLS) έδειξαν ότι η παρουσία μεθανίου στο χώρο προσγείωσης ήταν 0 - 5 ppb, και αργότερα υπολογίστηκε μία βασική γραμμή 0,3 - 0,7 ppb. Το 2013 δεν βρέθηκε μεθάνιο πέρα από τη βασική γραμμή. Το 2014 ανιχνεύθηκε δεκαπλάσια αύξηση ('οξεία') στο ατμοσφαιρικό μεθάνιο κάποια στιγμή την περίοδο 2013-2014. Τέσσερις μετρήσεις έδειξαν κατά μέσο όρο 7.2 ppb, που σημαίνει παρουσία άγνωστης πηγής μεθανίου στον Άρη. Η αναλογία επιπέδων υδρογόνου/μεθανίου στον Άρη είναι δείκτης της πιθανότητας ζωής στον Άρη. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, "...χαμηλοί λόγοι H2/CH4 (λιγότερο από 40) σημαίνουν παρουσία ενεργητικής ζωής." Την 7 Ιουνίου 2018, το NASA ανακοίνωσε περιοδική εποχιακή μεταβολή στο ατμοσφαιρικό μεθάνιο. Διοξείδιο του θείου
Το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του θείου θεωρείται δείκτης της τρέχουσας ηφαιστειακής δραστηριότητας. Είναι θέμα ενδιαφέροντος στις συζητήσεις για το Αρειανό μεθάνιο, που αν παραγόταν από ηφαίστεια (όπως γίνεται εν μέρει στη Γη) θα έπρεπε να βρίσκονται και μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του θείου. Κατόπιν αναζητήσεων με Τηλεσκόπιο Υπερύθρου δε βρέθηκε διοξείδιο του θείου στον Άρη, αλλά προσδιορίστηκε το αυστηρά ανώτατο όριο για την ατμοσφαιρική συγκέντρωση ίσο με 0,2 ppb. Τον Μάρτιο 2013 βρέθηκαν ίχνη διοξειδίου σε δείγματα εδάφους από το Ρόκνεστ Άρη που αναλύθηκαν από το ρόβερ Περιέργεια.

Οξυγόνο
Το 2016 το Στρατοσφαιρικό Αστεροσκοπείο για Υπέρυθρη Αστρονομία (SOFIA) ανίχνευσε ατομικό οξυγόνο στην ατμόσφαιρα του Άρη, για πρώτη φορά σε σαράντα χρόνια.

Υπάρχουν ενεργά ηφαίστεια στον Άρη δείχνουν νέα ευρήματα

Είναι πολύ πιθανό κάποια από τα ηφαίστεια του Άρη να εξακολουθούν να είναι ενεργά με ότι αυτό συνεπάγεται για την παρουσία του ανθρώπου στον πλανήτη αλλά και την πιθανότητα παρουσία της ζωής.

Η ανθρωπότητα ετοιμάζεται πυρετωδώς για το πρώτο ταξίδι της στον Άρη. Είναι πλέον θέμα λίγου χρόνου πότε αυτό θα συμβεί. Ο Έλον Μασκ με την διαστημική του εταιρεία, την Space X, υποστηρίζει ότι θα στείλει ανθρώπους στον Άρη μέσα στην επόμενη πενταετία ενώ η NASA προετοιμάζει την δική της επανδρωμένη αποστολή με πιο αργά βήματα αλλά σε κάθε περίπτωση με ορίζοντα δεκαετίας.

Είναι δεδομένο ότι οι επιστήμονες έχουν να λύσουν μια σειρά από πολλά ζητήματα για το πώς θα φτάσει στον Κόκκινο Πλανήτη ο άνθρωπος αλλά και πώς θα αντιμετωπίσει τις αφιλόξενες συνθήκες που επικρατούν εκεί. Επιστήμονες του Σεληνιακού και Πλανητικού Εργαστηρίου του Πανεπιστημίου της Αριζόνα και συνάδελφοι τους από Ινστιτούτο Πλανητικής Επιστήμης επίσης στην Αριζόνα θέτουν ένα ακόμη πρόβλημα στους επιστήμονες που ασχολούνται με την παρουσία του ανθρώπου στον Άρη.

Υποστηρίζουν ότι εξακολουθούν να υπάρχουν στον Άρη ενεργά ηφαίστεια. Η ερευνητική ομάδα μελέτησε εικόνες της επιφάνειας του Άρη που έχουν καταγράψει οι δορυφόροι που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από αυτόν. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι εντόπισαν τα ίχνη ηφαιστειακών εκρήξεων τα τελευταία 50 χιλιάδες έτη στην περιοχή Elysium Planitia η οποία βρίσκεται σε απόσταση 1,600 χλμ. από το σημείο που εκτελεί την αποστολή του το ρομπότ InSight της NASA το οποίο πραγματοποιεί γεωλογικές μελέτες στον Άρη.

Τα μέχρι σήμερα δεδομένα που είχαν στην διάθεση τους οι επιστήμονες έδειχναν ότι ο Άρης είχε έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητα πριν από περίπου 3-4 δισ. έτη η οποία σταδιακά κόπασε με τις τελευταίες ηφαιστειακές εκρήξεις να έχουν γίνει πριν περίπου τρία εκατ. έτη.

Η ζωή
Η ανακάλυψη είναι πολύ σημαντική γιατί αν πράγματι ο Άρης εξακολουθεί να είναι ηφαιστειακά ενεργός αυτό σημαίνει ότι είναι πολύ πιθανό είτε να υπάρχουν κάποιες μορφές ζωής στο εσωτερικό του πλανήτη είτε γενικότερα να υπάρχουν συνθήκες φιλικές στην παρουσία της ζωής.

«Τα ευρήματα της έρευνας δείχνουν ότι είναι πολλές οι πιθανότητες να εξακολουθεί να υπάρχει ηφαιστειακή δραστηριότητα στον Άρη και να υπάρχουν φιλικές συνθήκες για την ζωή κάτω από την επιφάνεια» δηλώνει ο Ντέιβιντ Χόρβαθ, επικεφαλής της έρευνας η οποία εντόπισε μια περιοχή διαμέτρου 13 χλμ. με σκουρόχρωμα ιζήματα η οποία περιβάλει μια ηφαιστειακή σχισμή. Από αυτές τις σχισμές εξέρχεται συνήθως βασαλτικό μάγμα και γενικότερα υλικό ηφαιστειακής δραστηριότητας.

«Όταν εντοπίσαμε αυτή την περιοχή γνωρίζαμε ότι ήταν κάτι ιδιαίτερο. Τα ιζήματα αυτά δεν είχαν καμία σχέση με τα ιζήματα όχι μόνο της ίδιας περιοχής αλλά ολόκληρου του Άρη. Θύμιζαν περισσότερο γεωλογικές δομές που αποτελούν προϊόν ηφαιστειακής δραστηριότητας και τις έχουμε δει να υπάρχουν στην Σελήνη και τον Ερμή» αναφέρει ο Χόρβαθ.

Η μελέτη της σύνθεσης και των άλλων χαρακτηριστικών των ιζημάτων δείχνουν ότι προέρχονται από πυροκλαστικό ρεύμα που ακολούθησε μια ηφαιστειακή έκρηξη. Σε κάθε περίπτωση αν η ανακάλυψη αυτή επιβεβαιωθεί αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να ληφθεί υπόψη πλέον η πιθανότητα ηφαιστειακής δραστηριότητας στον Άρη άρα και να γίνουν οι απαραίτητες προσαρμογές στις επανδρωμένες αποστολές που ετοιμάζονται να πραγματοποιηθούν εκεί αλλά και στις τοποθεσίες που θα επιλεχθούν να γίνουν οι πρώτες βάσεις και αργότερα οι πρώτες αποικίες στον πλανήτη.

Επίσης αν όντως υπάρχει ενεργή ηφαιστειακή δραστηριότητα ίσως θα πρέπει στις αντίστοιχες περιοχές να οργανωθούν κάποιες αποστολές έρευνας για την παρουσία της ζωής στο υπέδαφος τους.
Πηγή: Naftemporiki.gr, Κυριακή, 09 Μαΐου 2021

Λογοτεχνία και Αρης

Η Σελήνη σύμφωνα με μια θεωρία, αυτή της «γιγάντιας πρόσκρουσης», δημιουργήθηκε από την ένωση μικροσκοπικών κομματιών ενός κονιορτοποιημένου πλανήτη που εκτοξεύτηκαν στο Διάστημα από μία καταστροφική σύγκρουση με τη Γη 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

Άλλη πάλι θεωρία, ισχυρίζεται ότι η Σελήνη δημιουργήθηκε μετά από την πρόσκρουση στη Γη ενός αγνώστου ουράνιου σώματος στο μέγεθος του Άρη.

Ανεξαρτήτως θεωριών, το γεγονός είναι ότι η Γη επέζησε, επιτρέποντας στη ζωή την ύπαρξη και εξέλιξη του είδους μας.

Για ποιόν λόγο η πιθανότητα ζωής στους πλανήτες γύρω από την Γη αποτελούσαν -κυρίως για την τέχνη- πόλο έλξης; Και τί ήταν αυτό που μας γοήτευε με τον Άρη, που μας έκανε να θέλουμε να μάθουμε τα πάντα για τον «Κόκκινο Πλανήτη»;

Λογοτεχνία και κινηματογράφος, με έργα όπως «Ο Πόλεμος των Κόσμων» (War of the Worlds), «Εισβολείς από τον Άρη» (Invaders from Mars) και «Οι Αρειανοί Eπιτίθενται!» (Mars Attacks!), παρουσιάζουν τον Άρη ως τον πλανήτη στον οποίο υπάρχει ζωή, με τη διαφορά ότι εν τέλει είναι εχθρικός προς τον άνθρωπο και θέλει την καταστροφή του.

Αρειανές φαντασιώσεις
Η θέση ότι υπάρχει ζωή στον Άρη ξεκινάει πολύ νωρίς, από το 1877 και τον Ιταλό αστρονόμο Τζιοβάνι Σκιαπαρέλι, που χαρτογράφησε τον πλανήτη, δίνοντας παράλληλα ονόματα σε σημεία του όπως, Πεδιάδα των Ηλυσίων, Εδέμ και Ουτοπία.

Ο Σκιαπαρέλι πίστευε ότι μπορούσε να εντοπίσει νερό στην επιφάνεια του πλανήτη, καθώς και κανάλια που, υποτίθεται, κατασκευάστηκαν από όντα με γνώσεις μηχανολογίας. Ο Πέρσιβαλ Λόουελ, αστρονόμος με έδρα την Αριζόνα, υποστήριξε το 1895, ότι υπάρχει ένα περίπλοκο σύστημα άρδευσης που μόνο ένας προηγμένος πολιτισμός μπορούσε να κατασκευάσει.

Σειρά είχε η ποπ κουλτούρα που μέσα από τα βιβλία του Έντγκαρ Ράις Μπάροουζ, που με ήρωα των Τζον Κάρτερ και την σειρά «Barsoom» (Μπάρσουμ), έτσι του άρεσε να αποκαλεί τον Άρη, πίστευε ότι μπορούσε να ταξιδέψει μέσα στον χρόνο από την Γη στον Άρη.

Όταν μάλιστα ο Κάρτερ ταξίδεψε στον Άρη, στο βιβλίο «The Gods of Mars», ήρθε αντιμέτωπος με εικόνες από έναν πλανήτη γεμάτο νερό. «Στ′ αριστερά μου η θάλασσα απλωνόταν μέχρι εκεί που μπορούσα να δώ διακρίνοντας αμυδρά την ακτογραμμή. Στα δεξιά μου ένα ποτάμι, επιβλητικό, ήρεμο και μαγευτικό που τα νερά του κατέληγαν ενώπιον μου στην ήρεμη θάλασσα».

Ο Άρης του Μπάροουζ μοιάζει πολύ με τη Γη και τους αγώνες για εξουσία και πλούτο. Παράλληλα, ο ίδιος είχε μια καλή εξήγηση γιατί ο πλανήτης δεν είχε νερό σε εμφανή σημεία στην επιφάνεια: Ήταν οι κάτοικοι που το είχαν εκτρέψει σε υπόγειες υδάτινες οδούς, προκειμένου να μην εξατμιστεί αλλά και για να το κρύψει ο ένας από τον άλλο.

Το μεγαλύτερο μέρος της σειράς βιβλίων «Barsoom» περιγράφει τον Άρη ως ένα πλανήτη καλυμμένο από βρύα που μεγάλωναν στον πάτο της θάλασσας και απλώνονταν σε ολόκληρο τον πλανήτη. Κοιλάδες που έκρυβαν δάση και έλη μαζί με βασίλεια, πλούσια σε γεωργικούς και ορυκτούς θυσαυρούς που πολεμούσαν το ένα το άλλο, με σκοπό να ξεπουλήσουν τον πλανήτη τους.

Ένα σπίτι μακριά από το σπίτι
Μέχρι την δεκαετία του 1960 είμαστε περίπου πεπεισμένοι ότι στον Άρη υπάρχει ζωή. Χρειάστηκε να φτάσει η αποστολή του Μάρινερ 4 της NASA, το 1965 για να καταλάβουμε πως είναι «νεκρός», χωρίς ίχνος ζωής, με ηφαιστειογενές έδαφος. Καμία «Εδέμ». Ο Άρης ήταν αυτό που κάλλιστα θα μπορούσαμε να χαρακτηρίσουμε, μία «Παγωμένη Κόλαση».

Αυτός είναι ο Άρης που συναντά ο ήρωας του Αντι Γουίερ, Μαρκ Γουίτνεϊ, στο εξαιρετικό βιβλίο «Ο Αρειανός» (The Martian), που κυκλοφόρησε το 2011. Καλλιεργεί φυτά, άλλωστε είναι καταξιωμένος βοτανολόγος, που αποτελούν και την μοναδική μορφή ζωής στον κόκκινο πλανήτη και χάνεται σε μία ανεμοθύελλα, εγκατελελειμμένος από τους άλλους εξερευνητές.

Εξαιρετικά επινοητικός, καταφέρνει να μείνει ζωντανός παρά τις κακουχίες.

«Αν ο οξυγονωτής χαλάσει, θα πάθω ασφυξία. Aν η παροχή νερού σταματήσει θα πεθάνω από την δίψα. Αν το Hab σπάσει θα εκραγώ. Αν τίποτα απ′ όλα δεν συμβεί θα μου τελειώσει το φαγητό και θα πεθάνω της πείνας».

Και παρά τα μεγάλα ρίσκα και τους κινδύνους το επόμενο βήμα είναι η δημιουργία αποικίας στον Άρη. Έτσι ο Κιμ Στάνλεϊ Ρόμπινσον με την τριλογία του το 1990, «Mars Trilogy» και τα βιβλία, «Red Mars», «Green Mars» και «Blue Mars», μας ταξιδεύει στο 2026 και την δημιουργία αποικίας αφού πρώτα η ζωή έχει επιστρέψει στον πλανήτη καθώς οι συνθήκες διαβίωσης είναι ίδιες με αυτές της Γης.

Η τριλογία είναι μεν ουτοπική, αλλά με μία ευχάριστη διάθεση, σε αντίθεση με τη συνηθισμένη ζοφερή στάση πολλών μυθοπλασιών του Άρη, καθώς ο Ρόμπινσον φαντάζεται πώς με την αναδιαμόρφωση του πλανήτη, θα γίνουμε καλύτεροι, πιο δίκαιοι άνθρωποι, καλωσορίζοντας αγνώστους και βρίσκοντας την πραγματική Εδεμ, στο διάστημα.

Από την πλευρά του, ο Ελον Μασκ, ο εφευρέτης και επιχειρηματίας, έχει ανακοινώσει προκαταρκτικά σχέδια για τη χρηματοδότηση μιας αποικίας τουλάχιστον 80.000 εποίκων, η οποία μας μεταφέρει στο ίδιο μέρος όπου ο Ρέι Μπράντμπερι και το μυθιστόρημα του «The Martian Chronicles» του 1950, οραματίζεται την Γη ως ένα προάστιο που μεταφέρθηκε στον Άρη.

Το μόνο πρόβλημα είναι ότι οι Αρειανοί είναι ήδη εκεί, και όταν οι άνθρωποι προσγειώνονται στον κόκκινο πλανήτη, το τότε μακρινό έτος του 1999, δέχονται την επίθεση τους. Παίρνουν την εκδίκηση τους καθώς ο Μπράντμπουρι φαντάζεται μια πανδημία που εξαλείφει τους Αρειανούς, αφήνοντας τον πλανήτη σε μια νέα φυλή αποίκων που μπορεί, όπως υπονοεί ο Μπράντμπουρι, να είναι μακρινά ξάδελφια των εξαφανισμένων Αρειανών.

Οι έποικοι του Έλον Μασκ, θα προσγειώνονται στον Άρη αγοράζοντας ένα εισητήριο για απλή μετάβαση, σε αντίθεση με τον Μαρκ Γουίτνεϊ του Άντι Γουίερ. Βέβαια ακόμα και αν το εισητήριο ήταν μετ′ επιστροφής το αν θα είχαν ένα πλανήτη που να άξιζε να επιστρέψουν, είναι ένα άλλο ερώτημα. Βέβαια στο βιβλίο του Ρέι Μπράντμπερι, οι άνθρωποι επιστρέφουν στην Γη, μην έχοντας καθόλου μνήμες από την παρουσία τους στον Άρη, όπως ακριβώς και οι αρειανοί του Μπάροουζ.

Απέχει βέβαια από το μοναδικό μυθιστόρημα που κάνει λόγο για ένα κατεστραμένο πλανήτη, μία αλληγορία στην πραγματικότητα αφού οι άνθρωποι καταστρέφουμε το μοναδικό μέρος που μας δόθηκε να ζήσουμε.
Πηγή: huffingtonpost.gr

Πηγές: el.wikipedia.org, CNN.com