Utilizzando un modello recentemente sviluppato per comprendere l’evoluzione dell’atmosfera marziana, un nuovo studio lo suggerisce marzo è nato umido con un'atmosfera densa che ha consentito oceani da caldi a caldi per milioni di anni. Il modello collega l'evoluzione dell'atmosfera marziana con La formazione di Marte allo stato fuso fino alla formazione dei primi oceani e dell’atmosfera.
Il modello mostra che il vapore acqueo nel Atmosfera marziana era concentrato nella bassa atmosfera, simile a come è oggi sulla Terra, mentre l'alta atmosfera di Marte era "secca" perché si condensava sotto forma di nuvole ai livelli più bassi dell'atmosfera. Al contrario, l’idrogeno molecolare (H2) non si è condensato ed è stato trasportato nell’atmosfera superiore di Marte, dove si è disperso nello spazio.
Questa conclusione – che il vapore acqueo si condensava e veniva trattenuto sul primo Marte mentre l’idrogeno molecolare non si condensava e non sfuggiva – consente di collegare direttamente il modello alle misurazioni effettuate dalla navicella spaziale, in particolare dal rover Curiosity del Mars Science Laboratory.
Kaveh Pahlevan, ricercatore del SETI Institute, ha affermato: “Crediamo di aver modellato un capitolo trascurato La prima storia di Marte nel tempo immediatamente successivo alla formazione del pianeta. Per spiegare i dati, l’atmosfera marziana primordiale deve essere stata molto densa (più di circa 1000 volte più densa dell’atmosfera moderna) e composta principalmente da idrogeno molecolare (H2).”
“Questa scoperta è significativa perché è noto che l’H2 è un forte gas serra in ambienti densi. Questa atmosfera densa avrebbe prodotto un forte effetto serra, consentendo agli oceani di acqua calda-calda di stabilizzarsi molto presto superficie marziana per milioni di anni fino a quando l’H2 fu gradualmente perso nello spazio. Per questo motivo, deduciamo che, in un’epoca precedente alla formazione della Terra stessa, Marte sia nato umido”.
Il rapporto deuterio-idrogeno (D/H) di varie rocce marziane, compresi i meteoriti marziani e quelli studiati da Curiosity, funge da fonte primaria di vincoli di dati del modello. Il deuterio è un isotopo pesante dell'idrogeno. La maggior parte dei meteoriti provenienti da Marte sono rocce ignee; si sono formati quando l'interno di Marte si è sciolto e il magma è salito in superficie.
Il rapporto deuterio-idrogeno dell'acqua disciolta in queste rocce ignee interne (derivate dal mantello) è paragonabile a quello delle rocce ignee oceani sulla Terra, suggerendo che i due pianeti inizialmente avevano rapporti D/H identici e che la loro acqua proveniva dalla stessa fonte agli inizi del sistema solare.
Il modello mostra inoltre che se l’atmosfera marziana fosse ricca di H2 al momento della sua formazione (e più di circa 1000 volte più densa di oggi), allora le acque superficiali sarebbero naturalmente arricchite in deuterio di un fattore 2-3 volte rispetto a l'interno, riproducendo le osservazioni. Il deuterio preferisce ripartirsi nella molecola d'acqua rispetto all'idrogeno molecolare (H2), che assorbe preferibilmente l'idrogeno ordinario e fuoriesce dalla parte superiore dell'atmosfera.
Pahlevan disse, “Questo è il primo modello pubblicato che riproduce naturalmente questi dati, dandoci una certa sicurezza che lo scenario evolutivo atmosferico che abbiamo descritto corrisponde ai primi eventi su Marte”.
Riferimento della Gazzetta:
- Kaveh Pahlevan et al., Un'origine atmosferica primordiale dell'arricchimento del deuterio idrosferico su Marte, Lettere di terra e di scienza planetaria (2022). DOI: 10.1016 / j.epsl.2022.117772
