Група палеонтолози от НАСА с помощта на спътник в почти марсианска орбита успяха да определят защо тази планета се е превърнала в безжизнена пустиня. След установяване на обемите на катастрофата, загубена под влиянието на слънчевия вятър, стигнаха до извода, че това е напълно достатъчно, за да изчезне течната вода от повърхността на Марс.
Марс е една от най-близките до Земята планети. Тази планета е по-удобна за хора, които в бъдеще ще могат да ходят по нейната повърхност в скафандри, отколкото Венера, чиято гореща и плътна атмосфера дори изследователските превозни средства не могат да издържат. Освен това, според резултатите от нови научни изследвания, в миналото по Червената планета са течали реки и въздухът е бил по-рядко разреден. По-специално това се показва от следите от огромни вълни, които биха могли да причинят падането на астероида и които наскоро бяха открити.
Възможно е достатъчно кислород и вода да са създали обитаема среда. Някои учени твърдят, че преди около 3,5-2,5 милиарда години на тази планета може да съществува биосфера. В момента обаче Марс е пустиня, лишена от вода. Според палеонтолозите Червената планета почти напълно е загубила водата си преди няколко десетки милиона години. По време на съществуването на динозаври на Земята на Марс е напълно възможно някои езера все още да могат да бъдат запазени. Атмосферата на планетата е много разредена, тя се състои главно от въглероден диоксид, поради което тя не е в състояние да защити възможните микроби от йонизиращо лъчение.
Изследователите се хранят дълго време, за да намерят отговора на въпроса какво е предизвикало глобална катастрофа, която е превърнала богатата на вода планета в прашна пустиня. Според учените е изключително важно да се намери отговорът, това не е просто празно любопитство. Благодарение на това ще бъде възможно да се разбере бъдещето на нашата планета, каквато, както смятат някои учени, някога е изглеждала Червената планета. Според палеонтолозите основната причина са драматичните промени в глобалния климат поради загубата на атмосферата и слабото електромагнитно поле.
В момента атмосферата на Марс продължава да се разтваря в космоса. Учените изучават този процес, както и се опитват да възстановят климатичните промени от миналото като част от космическия проект на НАСА „Марс скаут“. За да наблюдава атмосферата на Червената планета, до нея е изпратен спътникът MAVEN. Основната цел на програмата е да открие ролята, която загубата на газове изигра при превръщането на планетата в пустиня.
Изследователите определят обема на загубите, като изчисляват съотношението на тежки и леки изотопи, по-специално аргон. Изтичащият в космоса газ отнася предимно леките ядра на атомите, в резултат на което в атмосферата на Марс преобладават тежки ядра. В атмосферата на тази планета тяхната повишена концентрация беше открита още през 2013 г. от специалисти на НАСА. Благодарение на сателита MAVEN, изведен в орбита на Марс през 2014 г., учените успяха да разкрият по-подробно процесите, които се случват в горните слоеве на газовата обвивка на планетата.
Според експерти механизмът, по който аргонът лети в космоса, е съвсем прост. Поради влиянието на слънчевия вятър се ускоряват йони, които се сблъскват с атомите на аргон в горните слоеве на атмосферата, изхвърляйки ги в космоса. Този процес е същият за Ar36 и Ar38. Но разликите все пак възникват. Причината за това се крие във факта, че изотопът Ar36 е по-лек, така че по-бързо прониква в горните слоеве на атмосферата. В резултат на това той е този, който е в изобилие на ниво екзобаза. Над това ниво частиците са в състояние да напуснат планетата, без да се сблъскват помежду си. По този начин изотопът Ar36 излиза в космоса много по-бързо от Ar38.
За да определят концентрацията на изотопи в атмосферата, учените са използвали йонен и неутрален масспектрометър, построен в космическия център Годар Сателитът MAVEN направи измервания на различни височини, по-специално на височина от около 150 километра от повърхността на Марс. По този начин изследователите определят нивото на турбопаузата и екобазата. Турбопаузата е слоят на атмосферата, разположен над хомосферата, в който преобладава турбулентното смесване на газове, а също и под хетеросферата, където преобладава молекулната дифузия.
Промоционално видео:
Височината на турбопаузата се определя, както следва. Учените взеха съотношението N2 / Ar40 на повърхността на Марс, получено с помощта на марсохода Curiosity. Поради факта, че газовете се смесват добре в хомосферата, това съотношение трябва да бъде същото до турбопаузата. Сателитът измерва това съотношение много пъти на различни височини, в резултат на което се определя корелация: колкото по-висока, толкова по-голямо е съотношението на азота към аргона. Изследователите трябваше само да прехвърлят резултатите в долните слоеве на атмосферата, тъй като спътникът не можеше да стигне до там - до стойност 1,25. Височината, на която това се случи, беше турбопаузата.
След като определиха нивото на екзобазата и турбопаузата, учените изчислиха съотношението между тях на аргонови изотопи. Както изследователите предполагат, този слой е обогатен с Ar38. Това съотношение беше използвано като основа за изчисляване на обема на загубата на газ. Необходимо е обаче да се вземе предвид фактът, че някои от изотопите могат да влязат в атмосферата поради вулканична активност, изветряне на скали и въздействия на астероиди. По този начин крайната стойност на фракцията аргон, която е отишла в космоса в общото количество газ, присъстващ в атмосферата за целия период, е била 66 процента.
Палеонтолозите използваха резултатите, за да изчислят приблизителните загуби на други газове. По този начин учените стигнаха до заключението, че в резултат на сблъсъци с йони от атмосферата около 10-20% от въглеродния диоксид може да избяга. Загубата на кислород е по-катастрофална и последиците зависят от това кой газ е източникът на загубата на кислород. В случай, че това е въглероден диоксид, загубата на въглероден диоксид е около 30 пъти по-висока от оценките на изследователите. По този начин налягането може да спадне с повече от една атмосфера. В същия случай, ако кислородът беше в състава на водната пара, загубите на вода бяха големи.
Учените отбелязват, че ранната атмосфера на Червената планета е била достатъчно плътна и е съдържала достатъчно въглероден диоксид, за да може течната вода да съществува на повърхността на планетата поради парниковия ефект. Това проучване показва, че Марс се е превърнал в пустиня в резултат на загубата на по-голямата част от газовата обвивка. И това не отчита факта, че преди милиони години Слънцето е можело да бъде по-активно. И това, според експерти, само увеличава обема на атмосферата, издухана в космоса.