World of Physics Cum și-a pierdut atmosfera Marte
Rainer Kayser 30 martie 2017
Radiația ultravioletă a soarelui și a vântului solar - un flux permanent de particule încărcate electric - au aruncat în spațiu atmosfera inițial densă de dioxid de carbon de pe Marte. Acest lucru este demonstrat de măsurările frecvenței a doi izotopi ai argonului cu gaz nobil în atmosfera subțire de astăzi a Planetei Roșii, pe care cercetătorii au efectuat-o cu sonda Marte MAVEN. Inițial, atmosfera marțiană era la fel de densă ca cea a Pământului, potrivit oamenilor de știință din revista „Science”.
„Descărcarea de gaze în spațiu a fost cu siguranță cel mai important proces care a transformat Marte, cu climatul său inițial cald și umed, în lumea rece și uscată de azi”, explică Bruce Jakosky de la Universitatea din Colorado din Boulder. Sonda spațială MAVEN orbitează planeta roșie din noiembrie 2014 și traversează în mod repetat straturile superioare ale atmosferei marțiene pe orbita sa eliptică. Detectoarele măsoară compoziția chimică și starea fizică a atmosferei.
Jakosky și echipa sa s-au concentrat în special pe doi izotopi ai argonului cu gaz nobil. Deoarece izotopii au greutăți atomice diferite, apar cu frecvențe diferite la diferite altitudini. În plus, izotopul mai ușor poate scăpa mai ușor în spațiu. Și întrucât argonul este un gaz nobil, acesta nu reacționează cu alte substanțe. Spre deosebire de alte gaze, acesta nu poate fi legat în rocă prin procese chimice. Singura cauză posibilă pentru o scădere a conținutului de argon din atmosferă este o ieșire în spațiu.
Procesul decisiv: radiația ultravioletă a soarelui ionizează mai întâi atomii gazului. Particulele încărcate ale vântului solar trag apoi ionii cu ei în spațiu. Noile măsurători arată că Marte a pierdut aproximativ două treimi din argonul său în spațiu în acest fel. Din aceasta, Jakosky și colegii săi au reușit să determine eficacitatea procesului și apoi să-l aplice altor gaze. Potrivit acestui fapt, Marte a avut inițial o atmosferă densă de dioxid de carbon similară cu Pământul. Dar, în timp ce Pământul este protejat de vântul solar de un câmp magnetic puternic, fluxul de particule a reușit să distrugă aerul planetei vecine.
Atmosfera densă de carbon a reușit să creeze un climat cald și umed pe tânărul Marte printr-un efect de seră - apa lichidă era posibilă și la suprafață. Acest lucru coincide, de asemenea, cu măsurătorile pierderilor de apă din ziua de azi, datorate scurgerii în spațiu. Dacă extrapolați această pierdere pe întreaga istorie a Planetei Roșii, scrieți Jakosky și colegii săi, aceasta corespunde unui ocean global care are o adâncime de 3,5 până la 24 de metri. Cu toate acestea, pierderea din primele zile de pe Marte, când soarele era mai activ decât este astăzi, ar fi putut fi, de asemenea, semnificativ mai mare.
Spațiu în prezent în conformitate cu condițiile sursei