Un gruppo di paleontologi della NASA con l'aiuto di un satellite in orbita quasi marziana, sono stati in grado di determinare perché questo pianeta si è trasformato in un deserto senza vita. I ricercatori, dopo aver stabilito i volumi della catastrofe persi sotto l'influenza del vento solare, sono giunti alla conclusione che questo era abbastanza per far scomparire l'acqua liquida dalla superficie di Marte.
Marte è uno dei pianeti più vicini alla Terra. Questo pianeta è più comodo per le persone che, molto probabilmente, in futuro potranno camminare sulla sua superficie in tute spaziali, rispetto a Venere, la cui atmosfera calda e densa nemmeno i veicoli di ricerca possono resistere. Inoltre, secondo i risultati di nuove ricerche scientifiche, in passato i fiumi scorrevano sul Pianeta Rosso e l'aria era meno rarefatta. In particolare, ciò è indicato dalle tracce di onde enormi che potrebbero aver causato la caduta dell'asteroide e che sono state recentemente scoperte.
È possibile che ossigeno e acqua sufficienti abbiano creato un ambiente abitabile. Alcuni scienziati sostengono che circa 3,5-2,5 miliardi di anni fa potrebbe esistere una biosfera su questo pianeta. Tuttavia, attualmente Marte è un deserto privo di acqua. Secondo i paleontologi, il Pianeta Rosso ha perso quasi completamente la sua acqua diverse decine di milioni di anni fa. Durante l'esistenza dei dinosauri sulla Terra su Marte, è del tutto possibile che alcuni laghi possano ancora essere preservati. L'atmosfera del pianeta è molto rarefatta, è costituita principalmente da anidride carbonica, quindi non è in grado di proteggere eventuali microbi dalle radiazioni ionizzanti.
I ricercatori si sono nutriti per molto tempo per trovare una risposta alla domanda su cosa abbia innescato una catastrofe globale che ha trasformato il pianeta ricco di acqua in un deserto polveroso. Secondo gli scienziati, è estremamente importante trovare la risposta, non è solo curiosità oziosa. Grazie a questo sarà possibile capire il futuro del nostro pianeta, che, come credono alcuni scienziati, un tempo assomigliava al Pianeta Rosso. Secondo i paleontologi, il motivo principale sono i drammatici cambiamenti nel clima globale dovuti alla perdita dell'atmosfera e ad un debole campo elettromagnetico.
Al momento, l'atmosfera di Marte continua a dissolversi nello spazio. Gli scienziati stanno studiando questo processo, oltre a cercare di ricostruire i cambiamenti climatici del passato come parte del progetto spaziale Mars Scout della NASA. Per osservare l'atmosfera del Pianeta Rosso, gli è stato inviato il satellite MAVEN. L'obiettivo principale del programma è scoprire il ruolo svolto dalla perdita di gas nel trasformare il pianeta in un deserto.
I ricercatori hanno determinato il volume delle perdite calcolando il rapporto tra isotopi pesanti e leggeri, in particolare l'argon. Il gas che fuoriesce nello spazio trasporta principalmente i nuclei leggeri degli atomi, a seguito dei quali predominano i nuclei pesanti nell'atmosfera di Marte. Nell'atmosfera di questo pianeta, la loro maggiore concentrazione è stata rilevata nel 2013 dagli specialisti della NASA. Grazie al satellite MAVEN, lanciato nell'orbita di Marte nel 2014, gli scienziati sono stati in grado di rivelare in modo più dettagliato i processi che avvengono negli strati superiori dell'involucro gassoso del pianeta.
Secondo gli esperti, il meccanismo con cui l'argon vola nello spazio è abbastanza semplice. A causa dell'influenza del vento solare, gli ioni vengono accelerati, che entrano in collisione con gli atomi di argon nell'atmosfera superiore, lanciandoli nello spazio. Questo processo è lo stesso per Ar36 e Ar38. Ma sorgono differenze. La ragione di ciò risiede nel fatto che l'isotopo Ar36 è più leggero, quindi penetra nell'atmosfera superiore più velocemente. Di conseguenza, è lui che è in grande abbondanza a livello di exobase. Al di sopra di questo livello, le particelle sono in grado di lasciare il pianeta senza entrare in collisione tra loro. Pertanto, l'isotopo Ar36 va nello spazio molto più velocemente di Ar38.
Per determinare la concentrazione di isotopi nell'atmosfera, gli scienziati hanno utilizzato uno spettrometro di massa ionico e neutro costruito presso il Goddard Space Center. Il satellite MAVEN ha effettuato misurazioni a varie altitudini, in particolare a un'altitudine di circa 150 chilometri dalla superficie di Marte. Pertanto, i ricercatori hanno determinato il livello della turbopausa e dell'ecobase. La turbopausa è lo strato dell'atmosfera situato sopra l'omosfera, in cui predomina la miscelazione turbolenta dei gas, e anche sotto l'eterosfera, dove predomina la diffusione molecolare.
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L'altezza della turbopausa è stata determinata come segue. Gli scienziati hanno preso il rapporto N2 / Ar40 sulla superficie di Marte ottenuto con il rover Curiosity. A causa del fatto che i gas si mescolano bene nell'omosfera, questo rapporto dovrebbe essere lo stesso fino alla turbopausa. Il satellite ha misurato questo rapporto molte volte a varie altitudini, a seguito della quale è stata determinata una correlazione: più alto, maggiore è il rapporto tra azoto e argon. I ricercatori dovevano solo trasferire i risultati agli strati inferiori dell'atmosfera, poiché il satellite non poteva arrivarci, fino a un valore di 1,25. L'altitudine alla quale ciò è avvenuto è stata la turboopausa.
Dopo aver determinato il livello di esobase e turbopausa, gli scienziati hanno dedotto il rapporto tra loro di isotopi di argon. Come suggerito dai ricercatori, questo strato è stato arricchito con Ar38. Questo rapporto è stato utilizzato come base per il calcolo del volume di perdita di gas. Tuttavia, è stato necessario tenere conto del fatto che alcuni degli isotopi potevano entrare nell'atmosfera a causa dell'attività vulcanica, degli agenti atmosferici delle rocce e degli impatti degli asteroidi. Pertanto, il valore finale della frazione di argon che è andata nello spazio nella quantità totale di gas presente nell'atmosfera per l'intero periodo è stato del 66%.
I paleontologi hanno utilizzato i risultati per calcolare le perdite approssimative di altri gas. Pertanto, gli scienziati sono giunti alla conclusione che a seguito di collisioni con ioni dall'atmosfera, circa il 10-20% di anidride carbonica potrebbe fuoriuscire. La perdita di ossigeno era più catastrofica e le conseguenze dipendevano da quale gas era la fonte della perdita di ossigeno. Nel caso in cui si tratti di anidride carbonica, la perdita di anidride carbonica è circa 30 volte superiore alle stime dei ricercatori. La pressione potrebbe quindi diminuire di più di un'atmosfera. Nello stesso caso, se l'ossigeno era nella composizione del vapore acqueo, le perdite d'acqua erano grandi.
Gli scienziati osservano che l'atmosfera primordiale del Pianeta Rosso era abbastanza densa e conteneva abbastanza anidride carbonica in modo che l'acqua liquida potesse esistere sulla superficie del pianeta a causa dell'effetto serra. Questo studio dimostra che Marte è diventato un deserto a causa della perdita della maggior parte dell'involucro di gas. E questo non tiene conto del fatto che milioni di anni fa il Sole avrebbe potuto essere più attivo. E questo, secondo gli esperti, non fa che aumentare il volume dell'atmosfera sospesa nello spazio.
