Як Марс втратив атмосферу

Таємниця зниклої атмосфери Марса на крок наблизилася до своєї розгадки. Попередня гіпотеза припускала, що значна частина вуглецю з атмосфери Марса, в якій переважає вуглекислий газ, може бути зафіксована між гірськими породами з допомогою хімічних процесів. Проте, нове дослідження припускає, що у відкладеннях на поверхні Червоної Планети недостатньо вуглецю з урахуванням величезної кількості втраченого з повітря протягом довгого часу.

«Найбільше вуглецеве відкладення на Марсі має, в кращому випадку, в два рази більше вуглецю, ніж нинішня атмосфера Марса», – вважає співавтор дослідження Бетані Ехлманн з Каліфорнійського технологічного інституту (Калтех) і Лабораторії реактивного руху НАСА в Пасадені, штат Каліфорнія.

«Навіть якщо ви об’єднаєте всі відомі вуглецеві резервуари разом, цього все ще буде недостатньо, щоб ізолювати густу атмосферу, що було запропоновано для того часу, коли там були річки, що протікають на поверхні Марса», – додала Ехлманн, яка працювала з провідним автором Крістофером Едвардсом, колишнім науковим співробітником Каліфорнійського технологічного інституту (нині з Геологічної служби США).

Хоча Марс є сьогодні сухим, вчені вважають, що поверхня планети містила великі об’єми рідини мільярди років тому. Тоді, в минулому, Марс повинен був мати атмосферу набагато товщі, щоб зберегти воду від замерзання або миттєвого випаровування, стверджують вчені. (атмосфера Марса в даний час складає лише 1 відсоток від товщини атмосфери Землі на рівні моря).

Діоксид вуглецю може бути витягнутий з атмосфери за допомогою хімічних реакцій з гірськими породами, формуючи вуглецеві мінерали. Попереднє дослідження передбачало, що Червона планета може бути покрита значними вуглецевими відкладеннями, які могли бути збережені до того, як Марс позбувся атмосфери.

Але орбітальні апарати Марса і марсоходи виявили лише кілька концентрованих вуглецевих відкладень. Найбільш відоме багате вуглецем відкладення на Марсі – це область Нілу Фосса, яке по площі не менше, ніж розмір штату Делавер і потенційно так само велика, як штат Арізона.

Едвардс і Ехлманн використовували дані, отримані від численних місій на Марс, включаючи «Марс Глобал Сервейор» НАСА, дослідницьку орбіту Марса і орбіту «Марса Одіссей» – щоб оцінити, скільки вуглецю замкнено в Нілі Фоссе. Потім вони порівняли цю суму з тією, яка їм потрібна для формування щільної, багатою вуглецем атмосфери, яка б сприяла існуванню води на поверхні в той час, як течуть річки, які мають різьблену широку долину мереж на поверхні планети.

Результати? Понад 35 вуглецевих відкладень розміру Нілі Фоссе вимагає ізолювання великої кількості вуглецю в якості атмосфери Марса, яку він напевно вже втратив.

Поверхня Марса була широко прощупана орбітами і апаратами, розкриваючи лише обмежені і розрізнені відкладення вуглецю. Таким чином, Едвардс і Ехлманн вважають малоймовірним що так багато великих відкладень залишилися закритими після останніх випробувань. Хоча дуже ранні відкладення можуть бути приховані під марсіанської корою, їх існування не розкриє таємницю атмосфери, яка існувала коли утворилася річка-різьблена долина.

Так що, якщо товста атмосфера не була замкнена в вуглецевих відкладеннях, то що з нею сталося? Одна з можливостей полягає в тому, що він міг бути втрачений в просторі з верхньої атмосфери – явище яке марсохід НАСА Curiosity виявив докази в минулому.

Однак вчені не впевнені як багато з того, що втрачено, відбулося до освіти долин. NASA’s MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) orbiter може допомогти звузити таємницю, так як вона вивчає атмосферу Марса.

Може бути, атмосфера не була такою густою до моменту формування мережі долин », – сказав Едвардс. «Замість того, що Марс був вологим і теплим, може бути він був холодним і вологим, атмосферою, яка вже стоншена. Яке тепло потрібно, щоб могли формуватися долини? Не дуже тепло ».

«У більшості місць ви могли б мати сніг і лід замість дощу», – сказав Едвардс. «Ви просто повинні підштовхнути вище точки замерзання, щоб воду відтавала, і це не вимагає дуже багато атмосфери». Дослідження було опубліковане онлайн 21 серпня в журналі «Геологія».

Ссылка на основную публикацию