Ryhmä NASAn paleontologeja pystyi lähellä Marsin kiertoradalla olevan satelliitin avulla selvittämään, miksi tämä planeetta muuttui elottomaksi autiomaaksi. Tutkijat löysivät aurinkotuulen vaikutuksesta menetetyn katastrofin määrät ja päättelivät, että tämä riitti nestemäisen veden katoamiseen Marsin pinnalta.
Mars on yksi maapalloa lähinnä olevista planeetoista. Tämä planeetta on mukavampaa ihmisille, jotka tulevaisuudessa todennäköisesti voivat kävellä sen pinnalla avaruuspuvuissa kuin Venus, jonka kuumaa ja tiheää ilmapiiriä edes tutkimusajoneuvot eivät kestä. Lisäksi uuden tieteellisen tutkimuksen tulosten mukaan jokia virtasi Punaisella planeetalla aiemmin, ja ilma oli harvinaisempaa. Erityisesti tästä viittaavat äskettäin löydetyt valtavien aaltojen jäljet, jotka ovat voineet aiheuttaa asteroidin putoamisen.
On mahdollista, että riittävä happi ja vesi loivat asuttavan ympäristön. Jotkut tutkijat väittävät, että tällä planeetalla voisi olla biosfääri noin 3,5–2,5 miljardia vuotta sitten. Tällä hetkellä Mars on kuitenkin autiomaa, jossa ei ole vettä. Paleontologien mukaan punainen planeetta menetti melkein kokonaan vedensa useita kymmeniä miljoonia vuosia sitten. Dinosaurusten olemassaolon aikana maapallolla Marsissa on täysin mahdollista, että jotkut järvet voidaan silti säilyttää. Planeetan ilmakehä on hyvin harvinainen, se koostuu pääasiassa hiilidioksidista, joten se ei kykene suojaamaan mahdollisia mikrobeja ionisoivalta säteilyltä.
Tutkijat ovat ruokkineet pitkään löytääkseen vastauksen kysymykseen siitä, mikä aiheutti maailmanlaajuisen katastrofin, joka muutti vesirikkaan planeetan pölyiseksi autiomaaksi. Tutkijoiden mukaan on äärimmäisen tärkeää löytää vastaus, se ei ole vain tyhjäkäynti. Tämän ansiosta on mahdollista ymmärtää planeettamme tulevaisuus, josta, kuten jotkut tutkijat uskovat, Punainen planeetta näytti kerran. Paleontologien mukaan tärkein syy on ilmaston menetyksestä ja heikosta sähkömagneettisesta kentästä johtuvat dramaattiset muutokset maailman ilmastossa.
Tällä hetkellä Marsin ilmakehä liukenee edelleen avaruuteen. Tutkijat tutkivat tätä prosessia sekä yrittävät rekonstruoida menneisyyden ilmastomuutoksia osana NASA: n Mars Scout -avaruusprojektia. Punaisen planeetan ilmapiirin tarkkailemiseksi MAVEN-satelliitti lähetettiin sille. Ohjelman päätavoitteena on selvittää rooli, joka kaasujen häviöllä oli planeetan muuttamiseksi autiomaaksi.
Tutkijat määrittivät häviöiden määrän laskemalla raskaiden ja kevyiden isotooppien, erityisesti argonin, suhteen. Avaruuteen pakeneva kaasu kuljettaa pääasiassa atomien kevyitä ytimiä, minkä seurauksena raskaat ytimet hallitsevat Marsin ilmakehässä. Tämän planeetan ilmakehässä NASA-asiantuntijat havaitsivat niiden lisääntyneen pitoisuuden jo vuonna 2013. Marsin kiertoradalle vuonna 2014 laukaistun MAVEN-satelliitin ansiosta tutkijat pystyivät paljastamaan yksityiskohtaisemmin prosessit, jotka tapahtuvat planeetan kaasuvaipan ylemmissä kerroksissa.
Asiantuntijoiden mukaan mekanismi, jolla argoni lentää avaruuteen, on melko yksinkertainen. Aurinkotuulen vaikutuksesta ionit kiihtyvät, jotka törmäävät ylemmän ilmakehän argonatomiin ja heittävät ne avaruuteen. Tämä prosessi on sama Ar36: lle ja Ar38: lle. Mutta eroja syntyy. Syynä tähän on se, että isotooppi Ar36 on kevyempi, joten se tunkeutuu ylempään ilmakehään. Seurauksena on, että hän on runsaasti eksobase-tasolla. Tämän tason yläpuolella hiukkaset voivat poistua planeetalta törmäämättä toisiinsa. Siten Ar36-isotooppi menee avaruuteen paljon nopeammin kuin Ar38.
Isotooppien pitoisuuden määrittämiseksi ilmakehässä tutkijat käyttivät Goddardin avaruuskeskukseen rakennettua ioni- ja neutraalia massaspektrometriä. MAVEN-satelliitti teki mittauksia useilla korkeuksilla, erityisesti noin 150 kilometrin korkeudella Marsin pinnasta. Siten tutkijat määrittivät turbopaussin ja ekokannan tason. Turbopausi on ilmakehän kerros, joka sijaitsee homosfäärin yläpuolella, jossa kaasujen turbulentti sekoittuminen on vallitsevaa, ja myös heterosfäärin alla, jossa molekyylidiffuusio on hallitseva.
Mainosvideo:
Turboaksin korkeus määritettiin seuraavasti. Tutkijat ottivat N2 / Ar40-suhteen Marsin pinnalla, joka saatiin Curiosity-roverilla. Koska kaasut sekoittuvat hyvin homosfäärissä, tämän suhteen tulisi olla sama turbopaussiin asti. Satelliitti mitasi tätä suhdetta monta kertaa eri korkeuksilla, minkä seurauksena korrelaatio määritettiin: mitä korkeampi, sitä suurempi typen suhde argoniin. Tutkijoiden oli siirrettävä tulokset vain ilmakehän alempiin kerroksiin, koska satelliitti ei päässyt sinne - arvoon 1,25. Korkeus, jolla tämä tapahtui, oli turbopaussi.
Kun tutkijat ovat määrittäneet eksobaasin ja turbopaussin tason, tutkijat päättelivät argonisotooppien välisen suhteen. Kuten tutkijat ehdottivat, tämä kerros rikastettiin Ar38: lla. Tämä suhde oli perusta laskettaessa kaasuhäviön määrää. Oli kuitenkin otettava huomioon se tosiasia, että osa isotooppeista pääsi ilmakehään tulivuoren toiminnan, kivien sään ja asteroidivaikutusten vuoksi. Siten avaruuteen menevän argonin jakeen koko arvo ilmakehässä koko ajanjakson aikana oli 66 prosenttia.
Paleontologit käyttivät saatuja tuloksia muiden kaasujen likimääräisten häviöiden laskemiseen. Siksi tutkijat tulivat siihen tulokseen, että törmäysten seurauksena ilmakehän ionien kanssa noin 10-20 prosenttia hiilidioksidista voisi päästä ulos. Happihäviöt olivat katastrofaalisempia, ja seuraukset riippuivat siitä, mikä kaasu oli happihäviön lähde. Siinä tapauksessa, että kyseessä on hiilidioksidi, hiilidioksidin menetys on noin 30 kertaa suurempi kuin tutkijoiden arvio. Paine olisi siten voinut pudota useammalla kuin yhdellä ilmakehällä. Samassa tapauksessa, jos happea oli vesihöyryn koostumuksessa, vesihäviöt olivat suuria.
Tutkijat huomauttavat, että Punaisen planeetan alkutunnelma oli riittävän tiheä ja sisälsi riittävästi hiilidioksidia, jotta nestemäistä vettä voisi olla planeetan pinnalla kasvihuoneilmiön vuoksi. Tämä tutkimus osoittaa, että Marsista on tullut aavikko suurimman osan kaasuvaipan menetyksen seurauksena. Ja tässä ei oteta huomioon sitä tosiasiaa, että miljoonia vuosia sitten aurinko olisi voinut olla aktiivisempi. Ja tämä asiantuntijoiden mukaan lisää vain avaruuteen puhalletun ilmakehän määrää.