Un grup de paleontologi de la NASA, cu ajutorul unui satelit aflat pe orbita aproape marțiană, au putut determina de ce această planetă s-a transformat într-un deșert fără viață. Cercetătorii, după stabilirea volumelor catastrofei pierdute sub influența vântului solar, au ajuns la concluzia că acest lucru a fost suficient pentru ca apa lichidă să dispară de pe suprafața lui Marte.
Marte este una dintre planetele cele mai apropiate de Pământ. Această planetă este mai confortabilă pentru oamenii care, foarte probabil, în viitor vor putea să meargă pe suprafața ei în costume spațiale, decât Venus, a cărei atmosferă fierbinte și densă nici macar vehiculele de cercetare nu pot rezista. În plus, conform rezultatelor noilor cercetări științifice, râurile curgeau pe Planeta Roșie în trecut, iar aerul era mai puțin rarefiat. În special, acest lucru este indicat de urmele valurilor uriașe care ar fi putut provoca căderea asteroidului și care au fost descoperite recent.
Este posibil ca suficient oxigen și apă să creeze un mediu locuibil. Unii oameni de știință susțin că în urmă cu aproximativ 3,5-2,5 miliarde de ani, pe această planetă ar putea exista o biosferă. Cu toate acestea, în prezent, Marte este un deșert lipsit de apă. Potrivit paleontologilor, Planeta Roșie și-a pierdut aproape complet apa în urmă cu câteva zeci de milioane de ani. În timpul existenței dinozaurilor pe Pământ pe Marte, este foarte posibil ca unele lacuri să poată fi păstrate în continuare. Atmosfera planetei este foarte rarefiată, constă în principal din dioxid de carbon, prin urmare nu este capabilă să protejeze posibilii microbi de radiațiile ionizante.
Cercetătorii se hrănesc de mult timp pentru a găsi un răspuns la întrebarea care a declanșat o catastrofă globală care a transformat planeta bogată în apă într-un deșert prăfuit. Potrivit oamenilor de știință, este extrem de important să găsim răspunsul, nu este doar o curiozitate inactivă. Datorită acestui fapt, va fi posibil să înțelegem viitorul planetei noastre, care, după cum cred unii oameni de știință, arăta odinioară Planeta Roșie. Potrivit paleontologilor, principalul motiv îl reprezintă schimbările bruște ale climatului global din cauza pierderii atmosferei și a unui câmp electromagnetic slab.
În prezent, atmosfera lui Marte continuă să se dizolve în spațiu. Oamenii de știință studiază acest proces, precum și încearcă să reconstruiască schimbările climatice din trecut, ca parte a proiectului spațial Mars Scout al NASA. Pentru a observa atmosfera Planetei Roșii, satelitul MAVEN i-a fost trimis. Scopul principal al programului este de a afla rolul pe care l-au jucat pierderea de gaze în transformarea planetei într-un deșert.
Cercetătorii au determinat cantitatea de pierderi prin calcularea raportului dintre izotopii grei și ușori, în special argonul. Gazul care scapă în spațiu duce în principal nucleele ușoare ale atomilor, în urma cărora predomină nucleele grele în atmosfera lui Marte. În atmosfera acestei planete, concentrația crescută a acestora a fost detectată în 2013 de specialiștii NASA. Datorită satelitului MAVEN, care a fost lansat pe orbita Marte în 2014, oamenii de știință au reușit să dezvăluie mai detaliat procesele care au loc în straturile superioare ale învelișului de gaze al planetei.
Potrivit experților, mecanismul prin care argonul zboară în spațiu este destul de simplu. Datorită influenței vântului solar, ionii sunt accelerați, care se ciocnesc cu atomii de argon din atmosfera superioară, aruncându-i în spațiu. Acest proces este același pentru Ar36 și Ar38. Dar diferențele apar. Motivul pentru aceasta constă în faptul că izotopul Ar36 este mai ușor, astfel încât pătrunde mai rapid în atmosfera superioară. Drept urmare, el este cel care abundă la nivel de exobază. Peste acest nivel, particulele sunt capabile să părăsească planeta fără a se ciocni una de alta. Astfel, izotopul Ar36 merge în spațiu mult mai repede decât Ar38.
Pentru a determina concentrația izotopilor în atmosferă, oamenii de știință au folosit un spectrometru de masă ionic și neutru construit la Centrul Spațial Goddard. Satelitul MAVEN a efectuat măsurători la diferite altitudini, în special la o altitudine de aproximativ 150 de kilometri de la suprafața lui Marte. Astfel, cercetătorii au determinat nivelul turbopauzei și ecobazei. Turbopauza este stratul atmosferei situat deasupra homosferei, în care predomină amestecul turbulent al gazelor și, de asemenea, sub heterosferă, unde predomină difuzia moleculară.
Video promotional:
Înălțimea turbopauzei a fost determinată după cum urmează. Oamenii de știință au luat raportul N2 / Ar40 la suprafața lui Marte obținută folosind rover-ul Curiosity. Datorită faptului că gazele se amestecă bine în homosferă, acest raport ar trebui să fie același până la turbopauză. Satelitul a măsurat acest raport de multe ori la diferite altitudini, ca urmare a cărui corelare a fost determinată: cu cât este mai mare, cu atât este mai mare raportul azot-argon. Cercetătorii au fost nevoiți să transfere rezultatele doar pe straturile inferioare ale atmosferei, deoarece satelitul nu a putut ajunge acolo - până la o valoare de 1,25. Altitudinea la care s-a întâmplat acest lucru a fost turbopauza.
După determinarea nivelului exobazei și turbopauzei, oamenii de știință au dedus raportul dintre aceștia dintre izotopii de argon. După cum au sugerat cercetătorii, acest strat a fost îmbogățit cu Ar38. Acest raport a fost utilizat ca bază pentru calcularea volumului pierderii de gaz. Cu toate acestea, a fost necesar să se ia în considerare faptul că unii izotopi ar putea pătrunde în atmosferă din cauza activității vulcanice, a intemperiilor rocilor și a impactului asteroidului. Astfel, valoarea finală a fracției de argon care a intrat în spațiu în cantitatea totală de gaz prezentă în atmosferă pentru întreaga perioadă a fost de 66%.
Paleontologii au folosit rezultatele obținute pentru a calcula pierderile aproximative ale altor gaze. Astfel, oamenii de știință au ajuns la concluzia că, în urma coliziunilor cu ionii din atmosferă, aproximativ 10-20 la sută din dioxidul de carbon ar putea scăpa. Pierderea de oxigen a fost mai catastrofală, iar consecințele au depins de gazul care a fost sursa pierderii de oxigen. În cazul în care este vorba de dioxid de carbon, pierderea de dioxid de carbon este de aproximativ 30 de ori mai mare decât estimările cercetătorilor. Presiunea ar putea scădea astfel cu mai mult de o atmosferă. În același caz, dacă oxigenul era în compoziția vaporilor de apă, pierderile de apă erau mari.
Oamenii de știință observă că atmosfera timpurie a Planetei Roșii era suficient de densă și conținea suficient dioxid de carbon pentru a putea exista apă lichidă la suprafața planetei datorită efectului de seră. Acest studiu demonstrează că Marte a devenit un deșert ca urmare a pierderii majorității anvelopei de gaz. Și asta fără a lua în considerare faptul că acum milioane de ani Soarele ar fi putut fi mai activ. Și acest lucru, potrivit experților, nu face decât să mărească volumul atmosferei suflate în spațiu.
