A Mars korai légkörével kapcsolatos új nyomok olyan nedves bolygóra mutatnak, amely támogathatja az életet

A 3D render egy kék nedves bolygó. Köszönet: Planet Volumes/Anodé on Unsplash

Új kutatás jelent meg ben Föld- és bolygótudományi levelek azt sugallja, hogy a Mars nedvesen született, sűrű légkörrel, amely több millió éven át lehetővé tette a meleget a forró óceánokhoz. E következtetés levonására a kutatók kidolgozták a marsi légkör evolúciójának első modelljét, amely összekapcsolja az olvadt állapotban lévő Mars kialakulásához kapcsolódó magas hőmérsékleteket az első óceánok és légkör kialakulásával.

Ez a modell azt mutatja, hogy – akárcsak a modern Földön – a Mars légkörében lévő vízgőz az alsó légkörben koncentrálódott, a Mars felső légköre pedig „száraz”, mert a vízgőz a légkör alacsonyabb szintjein felhőkként kondenzálódik. Molekuláris hidrogén (H2), viszont nem kondenzálódott, és a Mars felső légkörébe került, ahol elveszett az űrben. Ez a következtetés – miszerint a vízgőz lecsapódott és megmaradt a korai Marson, miközben a molekuláris hidrogén nem kondenzálódott, és nem távozott el – lehetővé teszi, hogy a modell közvetlenül összekapcsolható legyen az űrhajók, különösen a Mars Science Laboratory marsjáró, a Curiosity által végzett mérésekkel.

“Úgy gondoljuk, hogy modelleztük a Mars legkorábbi történetének egy figyelmen kívül hagyott fejezetét közvetlenül a bolygó kialakulása után. Az adatok figyelembevételéhez a Mars eredeti légkörének nagyon sűrűnek kellett lennie (több mint 1000-szer olyan sűrű, mint a modern légkör) és főleg molekuláris hidrogénből áll (H2)” – mondta Kaveh Pahlevan, a SETI Intézet kutatója.

„Ez a megállapítás azért fontos, mert H2 sűrű környezetben erős üvegházhatású gázként ismert. Ez a sűrű légkör erős üvegházhatást váltott volna ki, ami lehetővé tette volna, hogy a nagyon korai meleg-meleg vizű óceánok stabilan maradjanak a Mars felszínén évmilliókig, amíg a H.2 fokozatosan elveszett az űrben. Emiatt arra a következtetésre jutottunk, hogy a Mars még a Föld kialakulása előtti időben nedvesen született.”

A modellt korlátozó adat a deutérium-hidrogén (D/H) arány (a deutérium a hidrogén nehéz izotópja) több Mars-mintából, köztük a marsi meteoritokból és a Curiosity által elemzettekből. A Marsról származó meteoritok többnyire magmás kőzetek – akkor keletkeztek, amikor a Mars belseje megolvadt, és a magma a felszínre emelkedett. Az ezekben a belső (köpenyből származó) magmás mintákban oldott víz deutérium-hidrogén aránya hasonló a földi óceánokéhoz, ami azt jelzi, hogy a két bolygó hasonló D/H aránnyal indult, és vizük ugyanabból a forrásból származik. a korai naprendszerben.

A Curiosity ezzel szemben egy ősi, 3 milliárd éves agyag D/H arányát mérte meg a Mars felszínén, és azt találta, hogy ez az érték ~3-szorosa a földi óceánokénak. Mire ezek az ősi agyagok kialakultak, a Mars felszíni víztározójában – a hidroszférában – láthatóan jelentősen koncentrálódott a deutérium a hidrogénhez képest. Az egyetlen ismert eljárás ilyen szintű deutériumkoncentráció (vagy “dúsítás”) előállítására a könnyebb H izotóp preferenciális elvesztése az űrbe.

A modell továbbá azt mutatja, hogy ha a Mars légköre H. szokott2-a kialakulásakor gazdag (és több mint 1000-szer olyan sűrű, mint ma), a felszíni víz természetesen a belső térhez képest 2-3-szorosára dúsult deutériumban, reprodukálva a megfigyeléseket. A deutérium jobban kedveli a vízmolekulában való eloszlást, mint a molekuláris hidrogént (H2), amely elsősorban a közönséges hidrogént veszi fel és távozik a légkör tetejéről.

“Ez az első közzétett modell, amely természetesen reprodukálja ezeket az adatokat, ami bizonyosságot ad arról, hogy az általunk leírt légköri evolúciós forgatókönyv megfelel a Marson történt korai eseményeknek” – mondta Pahlevan.

Eltekintve a bolygók legkorábbi környezetei iránti kíváncsiságtól, H2A gazdag légkör fontos szerepet játszik a SETI Intézetben a Földön túli élet keresésében. A 20. század közepéig visszanyúló kísérletek azt mutatják, hogy az életformák eredetében szerepet játszó prebiotikus molekulák könnyen bejutnak az ilyen H.2– Gazdag légkör, de nem olyan könnyű H2-rossz (vagy inkább “oxidáló”) atmoszférák. Ebből az következik, hogy a korai Mars a modern Titán meleg változata volt, és legalább olyan ígéretes hely az élet felbukkanásához, mint a korai Föld, ha nem ígéretesebb.


Segítsen a NASA tudósainak megtalálni a felhőket a Marson


Több információ:
Kaveh Pahlevan et al, A hidroszférikus deutériumdúsítás ősi légköri eredete a Marson, Föld- és bolygótudományi levelek (2022). DOI: 10.116/j.epsl.2022.117772

A SETI Intézet biztosítja

Idézet: A Mars korai légkörével kapcsolatos új nyomok egy nedves bolygóra utalnak, amely képes támogatni az életet (2022. szeptember 21.), 2022. szeptember 22-én letöltve a https://phys.org/news/2022-09-clues-early-atmosphere-mars webhelyről – bolygó .html

Ez a dokumentum szerzői jogvédelem alatt áll. A személyes tanulmányi vagy kutatási célú tisztességes bánásmódon kívül semmi más nem reprodukálható írásos engedély nélkül. A tartalom kizárólag tájékoztató jellegű.

Leave a Comment

%d bloggers like this: