Folosind un model nou dezvoltat pentru înțelegerea evoluției atmosferei marțiane, un nou studiu sugerează că martie s-a născut umed, cu o atmosferă densă, care permite oceane calde până la fierbinți timp de milioane de ani. Modelul leagă evoluția atmosferei marțiane cu Formarea lui Marte în stare topită până la formarea primelor oceane și atmosferă.
Modelul arată că vaporii de apă din Atmosfera marțiană a fost concentrat în atmosfera inferioară, asemănător cu ceea ce este astăzi pe Pământ, în timp ce atmosfera înaltă a lui Marte era „secată”, deoarece s-ar condensa sub formă de nori la niveluri inferioare ale atmosferei. Dimpotrivă, hidrogenul molecular (H2) nu s-a condensat și a fost transportat în atmosfera superioară a lui Marte, unde a fost pierdut în spațiu.
Această concluzie – că vaporii de apă s-au condensat și au fost reținuți pe Marte timpurie, în timp ce hidrogenul molecular nu s-a condensat și nu a scăpat – permite modelului să fie legat direct de măsurătorile efectuate de nave spațiale, în special, roverul Curiosity de la Mars Science Laboratory.
Kaveh Pahlevan, cercetător al Institutului SETI, a spus: „Credem că am modelat un capitol trecut cu vederea în Cea mai veche istorie a lui Marte în timpul imediat după formarea planetei. Pentru a explica datele, atmosfera marțiană primordială trebuie să fi fost foarte densă (mai mult de ~1000 de ori mai densă ca atmosfera modernă) și compusă în principal din hidrogen molecular (H2).
„Această constatare este semnificativă deoarece H2 este cunoscut a fi un gaz cu efect de seră puternic în medii dense. Această atmosferă densă ar fi produs un efect de seră puternic, permițând oceanelor cu apă caldă până la caldă foarte timpurie să stabilizeze Suprafața marțiană de milioane de ani până când H2 a fost pierdut treptat în spațiu. Din acest motiv, deducem că – într-un moment înainte de formarea Pământului însuși – Marte s-a născut umed.”
Raportul deuteriu-hidrogen (D/H) al diferitelor roci marțiane, inclusiv meteoriții marțieni și cei studiati de Curiosity, servește ca sursă principală a modelului de constrângeri de date. Deuteriul este un izotop greu al hidrogenului. Majoritatea meteoriților de pe Marte sunt roci magmatice; au fost create atunci când interiorul lui Marte s-a topit și magma a urcat la suprafață.
Raportul deuteriu-hidrogen al apei dizolvate în aceste roci magmatice interioare (derivate din manta) este comparabil cu cel al oceanele de pe Pământ, sugerând că cele două planete aveau inițial rapoarte D/H identice și că apa lor provine din aceeași sursă în sistemul solar timpuriu.
Modelul mai arată că, dacă atmosfera marțiană era bogată în H2 în momentul formării sale (și mai mult de ~1000x mai densă ca în prezent), atunci apele de suprafață ar fi în mod natural îmbogățite în deuteriu cu un factor de 2-3x față de interiorul, reproducând observaţiile. Deuteriul preferă împărțirea în molecula de apă în raport cu hidrogenul molecular (H2), care preia de preferință hidrogenul obișnuit și scapă din partea superioară a atmosferei.
Pahlevan a spus, „Acesta este primul model publicat care reproduce în mod natural aceste date, dându-ne o oarecare încredere că scenariul evolutiv atmosferic pe care l-am descris corespunde evenimentelor timpurii de pe Marte.”
Referința jurnalului:
- Kaveh Pahlevan și colab., O origine atmosferică primordială a îmbogățirii hidrosferice cu deuteriu pe Marte, Scrisori pentru Știința Pământului și Planetarei (2022). DOI: 10.1016/j.epsl.2022.117772
