El viento solar y la radiación son responsables de despojar la atmósfera marciana, transformando a Marte de un planeta que podría haber sostenido la vida hace miles de millones de años en un mundo desértico helado, según los nuevos resultados de la nave espacial MAVEN Misión de Atmósfera y Evolución Volátil de la NASA.dirigido por la Universidad de Colorado Boulder.
"Hemos determinado que la mayor parte del gas presente en la atmósfera de Marte se ha perdido en el espacio", dijo Bruce Jakosky, investigador principal de MAVEN y profesor del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial LASP ".El equipo tomó esta determinación a partir del último resultado, que revela que alrededor del 65 por ciento del argón que alguna vez estuvo en la atmósfera se ha perdido en el espacio ".
Jakosky es autor principal de un artículo sobre esta investigación que se publicará en ciencia el viernes. Marek Slipski, un estudiante graduado de LASP, fue coautor del estudio.
Los miembros del equipo de MAVEN habían anunciado previamente mediciones que mostraban que se estaba perdiendo gas atmosférico en el espacio y que describían los procesos por los cuales la atmósfera se estaba eliminando. El presente análisis utiliza mediciones de la atmósfera de hoy para dar la primera estimación de cuánto gas ha sidoeliminado a través del tiempo
El agua líquida, esencial para la vida, no es estable en la superficie de Marte hoy porque la atmósfera es demasiado fría y delgada para soportarla. Sin embargo, evidencia como características que se asemejan a lechos de ríos secos y minerales que solo se forman en presencia de agua líquida indicaEl antiguo clima marciano era muy diferente: lo suficientemente cálido como para que el agua fluyera en la superficie durante períodos prolongados.
Hay muchas formas en que un planeta puede perder parte de su atmósfera. Por ejemplo, las reacciones químicas pueden encerrar el gas en las rocas superficiales o la atmósfera y el viento pueden erosionar la atmósfera de la estrella madre del planeta. El nuevo resultado revela que el viento solary la radiación fueron responsables de la mayor parte de la pérdida atmosférica en Marte y de que el agotamiento fue suficiente para transformar el clima marciano. El viento solar es una delgada corriente de gas conductor de electricidad que sopla constantemente desde la superficie del sol.
Las estrellas jóvenes tienen una radiación ultravioleta y vientos mucho más intensos, por lo que la pérdida atmosférica por estos procesos probablemente fue mucho mayor al principio de la historia de Marte, y estos procesos pueden haber sido los dominantes que controlan el clima y la habitabilidad del planeta, según el equipo.Es posible que la vida microbiana pudiera haber existido en la superficie al principio de la historia de Marte. A medida que el planeta se enfriaba y se secaba, cualquier vida podría haber sido conducida bajo tierra o forzada a ocasionales o raros oasis superficiales.
Jakosky y su equipo obtuvieron el resultado midiendo la abundancia atmosférica de dos isótopos diferentes de gas argón. Los isótopos son átomos del mismo elemento con diferentes masas. Debido a que el más ligero de los dos isótopos escapa al espacio más fácilmente, dejará elgas restante enriquecido en el isótopo más pesado. El equipo utilizó este enriquecimiento junto con cómo variaba con la altitud en la atmósfera para estimar qué fracción del gas atmosférico se había perdido en el espacio.
Como un "gas noble", el argón no puede reaccionar químicamente con nada, por lo que no será secuestrado en las rocas, y el único proceso que puede llevarlo al espacio es un proceso físico llamado "bombardeo" por el viento solar.Los iones recogidos por el viento solar impactan a Marte a altas velocidades y empujan físicamente el gas atmosférico al espacio. El equipo rastreó el argón porque solo puede eliminarse mediante pulverización catódica. Una vez que determinaron la cantidad de argón perdido por la pulverización catódica, podrían usar la eficiencia depulverización catódica para determinar la pérdida por pulverización catódica de otros átomos y moléculas, incluido el dióxido de carbono CO2.
El CO2 es de interés porque es el componente principal de la atmósfera de Marte y porque es un gas de efecto invernadero eficiente que puede retener el calor y calentar el planeta.
"Determinamos que la mayoría del CO2 del planeta también se ha perdido en el espacio por pulverización catódica", dijo Jakosky. "Hay otros procesos que pueden eliminar el CO2, por lo que esto da la cantidad mínima de CO2 que se ha perdido en el espacio".
El equipo hizo su estimación utilizando datos sobre la atmósfera superior marciana del instrumento del espectrómetro de masa de iones y gas neutro NGIMS de MAVEN respaldado por mediciones de la superficie marciana realizadas por el instrumento de análisis de muestras de la NASA en Marte SAM a bordo del rover Curiosity.
"Las medidas combinadas permiten una mejor determinación de cuánto argón marciano se ha perdido en el espacio durante miles de millones de años", dijo Paul Mahaffy, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Mahaffy, coautor del artículo,es investigador principal en el instrumento SAM y líder en el instrumento NGIMS, ambos desarrollados en NASA Goddard.
"El uso de mediciones de ambas plataformas apunta al valor de tener múltiples misiones que realizan mediciones complementarias", dijo Mahaffy.
NASA Goddard administra el proyecto MAVEN y MSL / Curiosity es administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.
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Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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