Când studiază lumi stâncoase în afara sistemului solar, cercetătorii folosesc Marte ca laborator la scară planetară.
Cât timp ar putea rămâne locuibilă o planetă stâncoasă, asemănătoare cu Marte, dacă ar orbita o pitică roșie? Misiunea Atmosferă și Evoluție Volatilă (MAVEN) a NASA, care studiază vecinul nostru din noiembrie 2014, va ajuta să răspundă la această întrebare dificilă.
„Observațiile misiunii MAVEN indică faptul că Planeta Roșie și-a pierdut treptat o parte semnificativă din atmosferă, iar acest lucru a schimbat condițiile asupra acesteia”, spune David Brain, un om de știință pentru misiunea MAVEN de la Universitatea din Colorado (SUA).
Laborator planetar
Când studiază lumi stâncoase în afara sistemului solar, cercetătorii folosesc Marte ca laborator la scară planetară. La întâlnirea de toamnă a Uniunii Geofizice Americane din 13 decembrie 2017, din New Orleans, SUA, David Brain a împărtășit colegilor modul în care datele MAVEN vor afecta determinarea locuinței planetelor stâncoase care orbitează stele îndepărtate.
Nave spațiale MAVEN. Credit: NASA.
MAVEN are la bord o suită de instrumente care măsoară pierderea atmosferei marțiene. Studiile arată că o mare parte din acesta a scăpat în spațiu „datorită” unei combinații de procese chimice și fizice, iar datele din instrumente oferă indicii despre rolul jucat de fiecare dintre ei.
Video promotional:
În ultimii trei ani, Soarele a cunoscut perioade de creștere și scădere a activității, în timp ce Marte a cunoscut furtuni solare, flăcări solare și ejecții coronare de masă. Aceste schimbări au oferit MAVEN o oportunitate unică de a observa comportamentul atmosferei în diferite condiții.
Pitic roșu și ipotetic Marte
David Brain și colegii săi au aplicat aceste cunoștințe pe o ipotetică planetă asemănătoare cu Marte, orbitând pe o stea pitică roșie (cea mai abundentă clasă de stele din galaxia noastră). Ei au sugerat ca exoplaneta, la fel ca Marte, să fie amplasată la marginea zonei locuibile. Dar, deoarece piticile roșii sunt mai slabe decât Soarele, zona lor locuibilă este mult mai aproape. S-a dovedit că, datorită radiației ultraviolete extreme a stelei și a orbitei apropiate, planeta va primi de 5-10 ori mai mult UV decât o primește Marte. Aceasta crește cantitatea de energie disponibilă pentru procesele responsabile de evadarea atmosferei.
Locația unui ipotetic Marte în zona locuibilă care orbitează o pitică roșie în comparație cu locația Martei reale în sistemul solar. Credit: Centrul de zbor spațial Goddard al NASA
Pe baza datelor de la MAVEN, cercetătorii au calculat că atmosfera exomarilor ar putea pierde de 3-5 ori mai multe particule încărcate într-un proces numit scurgere de ioni și de 5-10 ori mai multe particule neutre ca urmare a evadării fotochimice. În plus, având în vedere că vor fi multe particule încărcate în atmosferă, va începe să se „pulverizeze”. Procesul de pulverizare este similar cu un joc de biliard: particulele încărcate se prăbușesc în molecule, împingând unele dintre ele în spațiu și împingând altele împotriva vecinilor. Această reacție în lanț crește semnificativ rata pierderilor atmosferice. În cele din urmă, planeta ipotetică se va confrunta cu pierderea moleculelor ușoare precum hidrogenul.
În general, găsirea unui ipotetic Marte la marginea zonei locuibile a unui pitic roșu calm ar putea reduce durata de viață de aproximativ 5-20 de ori. Dacă planeta este plasată într-un sistem pitic roșu activ, această perioadă va fi redusă de aproximativ 1000 de ori.
Circumstante extenuante
Cu toate acestea, David Brain a considerat cel mai rău scenariu plasând Marte în mijlocul unei pitici roșii. O altă planetă poate avea unii factori atenuanți, cum ar fi procesele geologice active, un câmp magnetic sau o dimensiune mai mare. Toate acestea vă permit să reîncărcați, să protejați și să păstrați atmosfera pentru o perioadă mai lungă.
„Habitabilitatea lumilor îndepărtate este unul dintre cele mai importante subiecte din astronomie, iar aceste estimări demonstrează o modalitate de a utiliza cunoștințele despre Marte și Soare în căutarea vieții în Univers”, a concluzionat Bruce Yakoski, investigator principal pentru MAVEN la Universitatea din Colorado (SUA).
Roman Zakharov
