En gruppe paleontologer fra NASA som brukte en satellitt i en bane nær Mars, var i stand til å finne ut hvorfor denne planeten ble til en livløs ørken. Etter å ha fastslått volumene av katastrofen som var tapt under påvirkning av solvinden, kom forskerne til at dette var ganske nok til at flytende vann forsvant fra overflaten av Mars.
Mars er en av planetene nærmest Jorden. Denne planeten er mer behagelig for mennesker som ganske sannsynlig i fremtiden vil være i stand til å gå på overflaten i romdrakter enn Venus, hvis varme og tette atmosfære selv forskningsbiler ikke tåler. I tillegg, ifølge resultatene av ny vitenskapelig forskning, strømmet elver på den røde planeten tidligere, og luften var mindre sjelden. Spesielt er dette indikert av sporene etter store bølger som kunne ha forårsaket asteroidens fall og som nylig ble oppdaget.
Det er mulig at tilstrekkelig oksygen og vann skapte et beboelig miljø. Noen forskere hevder at en biosfære kunne eksistere på denne planeten for rundt 3,5-2,5 milliarder år siden. For tiden er Mars imidlertid en ørken uten vann. Ifølge paleontologer mistet den røde planeten nesten vannet for flere titalls millioner år siden. Under eksistensen av dinosaurer på jorden på Mars er det ganske mulig at noen innsjøer fremdeles kan bevares. Planetens atmosfære er veldig sjelden, den består hovedsakelig av karbondioksid, derfor er den ikke i stand til å beskytte mulige mikrober mot ioniserende stråling.
Forskere har matet lenge for å finne svaret på spørsmålet om hva som utløste en global katastrofe som gjorde den vannrike planeten til en støvete ørken. Ifølge forskere er det ekstremt viktig å finne svaret, det er ikke bare inaktiv nysgjerrighet. Takket være dette vil det være mulig å forstå fremtiden til planeten vår, som, som noen forskere mener, den røde planeten en gang så ut. Ifølge paleontologer er hovedårsaken de brå endringene i det globale klimaet på grunn av tap av atmosfæren og et svakt elektromagnetisk felt.
For tiden fortsetter Mars-atmosfæren å oppløse seg i rommet. Forskere studerer denne prosessen, i tillegg til å prøve å rekonstruere fortidens klimatiske endringer som en del av NASAs Mars Scout-romprosjekt. For å observere atmosfæren på den røde planeten ble MAVEN-satellitten sendt til den. Hovedmålet med programmet er å finne ut hvilken rolle tapet av gasser spilte for å gjøre planeten til en ørken.
Forskerne bestemte mengden tap ved å beregne forholdet mellom tunge og lette isotoper, spesielt argon. Gassen som rømmer ut i rommet fører hovedsakelig bort atomens lette kjerner, som et resultat av at tunge kjerner dominerer i Mars atmosfære. I atmosfæren på denne planeten ble deres økte konsentrasjon oppdaget tilbake i 2013 av NASA-spesialister. Takket være MAVEN-satellitten, som ble lansert i Mars bane i 2014, var forskere i stand til å avsløre mer detaljert prosessene som oppstår i de øvre lagene på planetens gasshylle.
Ifølge eksperter er mekanismen som argon flyr ut i rommet ganske enkel. På grunn av solvindens innflytelse akselereres ioner, som kolliderer med argonatomer i den øvre atmosfæren og kaster dem ut i rommet. Denne prosessen er den samme for Ar36 og Ar38. Men forskjeller oppstår. Årsaken til dette ligger i at isotopen Ar36 er lettere, så den trenger raskere inn i den øvre atmosfæren. Som et resultat er det han som er i stor overflod på exobase-nivået. Over dette nivået er partikler i stand til å forlate planeten uten å kollidere med hverandre. Dermed går Ar36-isotopen mye raskere ut i rommet enn Ar38.
For å bestemme konsentrasjonen av isotoper i atmosfæren, brukte forskerne et ionisk og nøytralt massespektrometer bygget på Goddard Space Center. MAVEN-satellitten gjorde målinger i forskjellige høyder, spesielt i en høyde på omtrent 150 kilometer fra overflaten av Mars. Dermed bestemte forskerne nivået på turbopausen og økobasen. Turbopause er laget av atmosfæren som ligger over homosfæren, hvor turbulent blanding av gasser dominerer, og også under heterosfæren, hvor molekylær diffusjon dominerer.
Kampanjevideo:
Turbopausens høyde ble bestemt som følger. Forskere tok N2 / Ar40-forholdet på overflaten av Mars oppnådd ved hjelp av Curiosity Rover. På grunn av det faktum at gasser blandes godt i homosfæren, bør dette forholdet være det samme frem til turbopausen. Satellitten målte dette forholdet mange ganger i forskjellige høyder, som et resultat av hvilket en korrelasjon ble bestemt: jo høyere, jo større er forholdet mellom nitrogen og argon. Forskerne trengte bare å overføre resultatene til de nedre lagene i atmosfæren, siden satellitten ikke kunne komme dit - opp til en verdi på 1,25. Høyden der dette skjedde var turbopausen.
Etter å ha bestemt nivået på eksobase og turbopause, utledet forskere forholdet mellom dem mellom argonisotoper. Som forskerne foreslo, ble dette laget beriket med Ar38. Dette forholdet ble brukt som grunnlag for å beregne volumet av tap av gass. Imidlertid var det nødvendig å ta hensyn til det faktum at noen av isotopene kunne komme inn i atmosfæren på grunn av vulkansk aktivitet, forvitring av bergarter og asteroideeffekter. Dermed var den endelige verdien av brøkdelen av argon som gikk ut i rommet i den totale mengden gass som var tilstede i atmosfæren i hele perioden 66 prosent.
Paleontologer brukte resultatene som ble oppnådd for å beregne de omtrentlige tapene av andre gasser. Dermed kom forskere til den konklusjonen at ca 10-20 prosent av karbondioksid kunne unnslippe som et resultat av kollisjoner med ioner fra atmosfæren. Tap av oksygen var mer katastrofalt, og konsekvensene var avhengig av hvilken gass som var kilden til tap av oksygen. I tilfelle det er karbondioksid, er tapet av karbondioksid omtrent 30 ganger høyere enn estimatene fra forskerne. Trykket kunne dermed ha sunket med mer enn én atmosfære. I samme tilfelle, hvis oksygen var i sammensetningen av vanndamp, var vanntapene store.
Forskere bemerker at den tidlige atmosfæren på den røde planeten var tett nok og inneholdt nok karbondioksid slik at flytende vann kunne eksistere på planetens overflate på grunn av drivhuseffekten. Denne studien viser at Mars har blitt en ørken som et resultat av tapet av det meste av gasshylsteret. Og dette tar ikke hensyn til det faktum at solen for millioner av år siden kunne vært mer aktiv. Og dette øker ifølge eksperter bare volumet av atmosfæren som blåses ut i rommet.
