Kun tähtitaivaalla nyt selvästi näkyvää Marsia katsoo, se on selvästi punainen. Punainen väri tulee Marsin pinnalla olevan pölyn rautapitoisuudesta: kun rauta on reagoinut nestemäisen veden tai ilman veden ja hapen kanssa, on tuloksena ollut punaista ruostetta. 

Siis ihan samaan tapaan kuin täällä Maan pinnalla.

Miljardien vuosien aikana rautaoksidipitoinen pinta-aines on jauhautunut pölyksi ja tuuli on levittänyt sitä ympäri planeettaa. Vaikka nykyisin Marsin kaasukehä on varsin ohut eikä siellä näytä olevan vapaana virtaavaa vettä, punaista pölyä syntyy koko ajan lisää ja se leviää.

Tänään julkistettu tutkimus pohtii tarkemmin Marsin ruosteen tarkkaa koostumusta. Tämä avaa uusia näkökulmia siihen, millainen on ollut Marsin ilmasto ja olosuhteet pinnanna. Lopulta kyse on myös siitä, onko Mars ollut joskus elinkelpoinen.

Nythän se ei ole – ensimmäiset Marsin ihmisasukkaat, milloin he ehtivätkään paikalle, joutuvat elämään pinnan alla suojassa säteilyltä ja tiristämään hyvin hapanta vettä syvällä pinnan alla olevasta jäästä.

Avaruusluotainten tekemien havaintojen perusteella on päätelty, että suurin osa rautaoksidista on hematiiittia, joka muodostui pinnan jo ollessa varsin kuiva Marsin varhaisen hyvin kostean kauden jälkeen. Hematiitti olisi muodostunut miljardien vuosien aikana lähinnä kaasukehässä olleen veden ja hapen avustuksella.

Marsin pinta-aineesta rautaa on peräti noin 13 %.

Nyt kuitenkin uudet laboratoriotutkimukset viittaavat siihen, että hematiitin sijaan pääsyyllinen punaisuuteen ovatkin hydratoituneet rautaoksidikiteet eli ferrihydriitti eli Fe³⁺₁₀O₁₄(OH)_2.

Ferrihydriitti muodostuu tyypillisesti viileän veden läsnäollessa, joten sen on täytynyt syntyä silloin, kun Marsissa oli vettä vielä pinnalla.

“Yritimme luoda laboratoriossa Marsin pölyä eri rautaoksidien avulla", sanoo tutkimuksen johtaja Adomas Valantinas, Brownin yliopiston tutkijatohtori Yhdysvalloissa, joka aloitti työnsä Bernin yliopistossa Sveitsissä Euroopan avaruusjärjestön Trace Gas Orbiter (TGO) -luotaimen lähettämiä tietoja tutkien.

"Havaitsimme, että ferrihydriitti sekoitettuna basalttiin vastaa parhaiten avaruusalusten Marsilla näkemiä mineraaleja."

Keinotekoista Marsin pölyä.

Marsin pölyn jäljennöksen tekemisessä haastavaa oli saada aikaan tarpeeksi hienojakoista ainetta. Lopulta tutkijat saivat aikaan pölyä, jonka hiukkaskoko on noin 1/100 ihmisen hiuksen paksuudesta. 

Sen jälkeen he analysoivat näytteitään samoilla tekniikoilla kuin kiertoradalla olevat avaruusalukset, kuten Marsia kiertävä TGO. Se tekee Marsin pinnasta spektrihavaintoja, joiden perusteella saadaan pinta-aineesta sen ainesosien "sormenjäkiä".

Keinotekoisen Mars-pölyn "sormenjäljet" olivat samanlaisia.

Ferrihydriitin (vas) ja hematiitin (oik) spektrikäyrät Marsin pinnalla ja kiertoradalta tehtyjen havaintojen sekä laboratoriokokeiden perusteella. 

Muutkin ovat ehdottaneet jo aikaisemmin, että ferrihydriittiä saattaisi olla Marsin pölyssä, mutta Adomas tutkimusryhmineen on ensimmäinen, joka on pystynyt yhdistämään laboratoriokokeet ja Marsia kiertävän luotaimen tekemät havainnot toisiinsa.

*

Tutkimusartikkeli Nature Communications -julkaisussa: Detection of ferrihydrite in Martian red dust records ancient cold and wet conditions on Mars

Juttu perustuu Euroopan avaruusjärjestön tiedotteeseen.

Punainen on joulun ja punaisen planeetan Marsin väri.

Lämmin ja leppoisa punainen väri yhdistetään jouluun pyhän Nikolauksen punertavan asun ja siitä Coca-Cola -yhtiön 1930-luvulla mainoksiinsa ottaman, Haddon Sundblomin piirtämän punapukuisen joulupukin vuoksi.

Marsissa syy punerrukseen on sen sijaan ruoste eli rautaoksidi. Planeetan pinnalla on paljon rautapitoista hiekkaa, joka on hapelle altistuttuaan muodostanut rautaoksidia. Sitä on nykyisin kaikkialla Marsissa, pinnalla ja ilmassa.

Pinnalla hiukkaset heijastavat punaista valoa ja absorboivat muita värisävyjä, jolloin tuloksena punaisuutta.

Marsin kaasukehä on paljon ohuempi kuin maapallon ilmakehä – paine pinnalla Marsissa on noin sadasosa Maan pintapaineesta. Se koostuu myös pääosin ( noin 95 %) hiilidioksidista, joka yhdessä ilmassa olevan pölyn kanssa saa aikaan sen, että taivas Marsissa näyttää pääasiassa punertavalta.

Täällä maapallolla taivas on sininen ns. Rayleigh-hajonnan vuoksi. Kun eri värejä sisältävä Auringon valo törmää ilmakehän molekyyleihin, siroaa juuri sininen valo ilmamolekyyleistä tehokkaasti ja sitä näyttää tulevan joka puolelta suorastaan ylitsepursuavasti. 

Marsin ohuessa kaasukehässä tapahtuu vähemmän Rayleigh-sirontaa, mutta se vähä mitä tapahtuu, toimii juuri päin vastoin: yhdessä suurehkojen, valmiiksi punertavien pölyhiukkasten kanssa kaasukehän hiilidioksidi sirottaa valoa niin, että punaisen ja oranssin sävyt tulevat näkyvimmiksi.

Vaikka monissa kuvissa Mars näyttää suorastaan hersyvän punaiselta tai oranssilta, useimmiten värit ovat oikeasti aika laimeita.

Kuvassa olevalla Mansikkasammakolla (Dendrobates pumilio) ei ole suoranaisesti mitään tekemistä joulun kanssa, paitsi että se on punainen. Kuten tiedetään, punainen on joulun väri – mutta miksi?

Kyse on joulupukin punaisesta nutusta, mikä yleisen legendan mukaan syntyi vuonna 1931, kun Coca Cola -yhtiö tilasi mainoskampanjaansa varten piirroksen joulupukista taiteilijalta nimeltä Haddon Sundblom. Hän otti uudenlaiseen, iloiseen ja runsaaseen pukkiinsa värit tilaajayhtiön punavalkoisesta logosta ja pullosta sillä seurauksella, että kampanjan jälkeen pukkia pidettiin yleisesti punanuttuisena ja valkopartaisena hyväntahtoisena papparaisena, vaikka kansanperinteissä hän oli ollut kaikkea muuta (kuten myöhemmin Tiedetuubin joululähtölaskennassa selviää).

Tarina on hyvä, mutta ei ole täysin totta. Nimittäin ensimmäisenä punaisen pukin piirsi Thomas Nast, samoin amerikkalainen taiteilija, jo 1800-luvun puolivälissä, ja vuonna 1885 Louis Prang kopioi ajatuksen postikorttikuvitukseksi. Nastin mukaan joulupukin esikuva Pyhä Nikolaus oli aikanaan pukeutunut punaiseen kaapuun ja siten punainen oli myös sopiva väri joulupukille. Näin ollen kun kokiskampanjaan tarvittiin pukkia, oli yhtiön värimaailmaan sopiva punainen pukki jo sopivasti olemassa ja sitä piti vain muuttaa vielä enemmän punavalkoiseksi ja pyyleväksi. Puhin myhäilemä "ho, ho, ho" ja lahjojenjakomatkan alkaminen pohjoisnavalta tulivat sitten myöhemmin mukaan.

Mitä muuten kuvassa olevaan Mansikkasammakkoon tulee, niin se on keskisen Amerikan sademetsissä elävä nuolimyrkkysammakko. Nämä sammakot ovat hyvin pienikokoisia, vain muutaman sentin pitkiä ja maksimissaan kuutisen senttiä pitkiä, kirkasvärisiä ja todennäköisesti maailman myrkyllisimpiä eläimiä. Esimerkiksi punaisen sammakon sukulaisen, kellertävän Kultanuolen (Phyllobates terribilis) noin 3 800 mikrogrammaa hermomyrkkyä riittää tappamaan yli 1 500 ihmistä. Nuolimyrkkysammakkojen koskeminen tai syöminen voi olla kohtalokasta.

Sammakoiden nimi tulee siitä, että niiden myrkkyä on käytetty nuolissa.

Oikeastaan nämä sammakot eivät sovi lainkaan jouluiseen, miellyttävän mukavaan asiayhteyteen, paitsi että yksi niistä on kovin jouluisen punainen...