Davis, ABD'deki California Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, Mars'taki atmosferin mevcut teorilerle çelişen bir şekilde oluşmuş olabileceğini söylüyor. Ekip bu sonuca, 1815'te kuzeydoğu Fransa'da Dünya'ya düşen ve Mars'ın içini temsil ettiğine inanılan Chsigny göktaşının yeni bir analizi sayesinde ulaştı.
Gezegen oluşumuna ilişkin mevcut teoriler, Dünya ve Mars gibi kayalık gezegenlerin, oluşumlarının ilk aşamalarında ana yıldızlarını çevreleyen nebuladan hidrojen, karbon, oksijen, nitrojen gibi uçucu kimyasal elementler ve kripton gibi asil gazlar aldığını öne sürüyor.
Başlangıçta, bu elementler, o noktada yüzeyde bir erimiş kaya okyanusu veya magma olarak var olan gezegenlerin mantosunda çözündüler (teknik olarak, "girdiler"). Daha sonra, magma okyanusu kristalleştiğinde, okyanus, güneş bulutsularından türetilen bu uçucuları atmosfere "gazdan arındırdı" ve burada yavaş yavaş uzaya dağıldılar. Son olarak, daha da sonraki bir aşamada, kondrit adı verilen göktaşları, genç gezegenlere çarparak ek uçucu maddeler sağladı.
"Bu nedenle, gezegenlerin iç kısmının esas olarak güneş uçucularından veya güneş ve kondrit uçucularının bir karışımından oluşması bekleniyor. Öte yandan, atmosferdeki uçucu maddeler esas olarak göktaşlarından gelir" diye açıklıyor çalışma ekibi lideri Sandrine Peron.
Mars'ın içi kondrit kripton içerir
Ancak bu tahmin, ekibin Chsigny göktaşı örneklerindeki kripton izotoplarının ölçümlerine dayanan bulgularıyla tutarlı değil. Güneş bulutsusu kökenli kripton ve kondrit kökenli kriptondaki kripton izotoplarının oranı farklı olduğu için, izotop oranlarını analiz etmek araştırmacıların Chsigny'nin - ve dolayısıyla Mars'ın iç kısmının - kriptonunu nasıl aldığını belirlemesine olanak sağladı.
Péron, "Çalışmamız, Mars'ın iç kısmının [güneş-kripton benzeri] atmosferik bileşimle çelişen kondrit kripton içerdiğini gösteriyor" diyor. Fizik Dünya. "Mevcut senaryo bu nedenle artık geçerli değil."
İzotopların hassas ölçümleri
Araştırmacılar ölçümlerini yapmadan önce üçüncü bir kripton kaynağını ortadan kaldırmak zorunda kaldılar. Péron, Chsigny'nin Dünya'ya düşmeden önce uzayda 11 milyon yıl seyahat ettiğini söylüyor - bu oldukça uzun bir süre. Bu süre zarfında, parçalanma reaksiyonları yoluyla diğer elementlerden kripton ve diğer soy gazları üretebilen kozmik radyasyona maruz kaldı.
Bu sözde "kozmojenik" kriptonu numunelerinden çıkarmak için araştırmacılar göktaşını kademeli olarak yaklaşık 200 ila 1500 °C arasında ısıttılar. Bu kademeli ısıtma tekniği, kozmojenik ve Mars kriptonunun farklı sıcaklıklarda salınması nedeniyle çalışır.
Analitik prosedürün bir diğer önemli kısmı, kriptonu meteoritte bulunan diğer asil gazlardan ayırmaktı. Araştırmacılar bunu, soy gazları kütle spektrometresi kullanarak birbiri ardına analiz ederek yaptılar. Péron, "Girişim sorunlarından kaçınmak istediğimiz için, kütle spektrometresinde neredeyse saf bir kripton fazına (argon ve ksenon olmadan) ihtiyacımız var" diye açıklıyor. "Kriptonun argon ve ksenondan temiz bir şekilde ayrılmasını sağlamak için UC Davis'te yeni bir kriyojenik tuzak içeren yeni bir ayırma protokolü geliştirdik."
Péron, kademeli ısıtma ile birleştirilen bu protokolün, ekibin Chassigny göktaşının hassas kripton izotopik ölçümlerini elde etmesini sağladığını söylüyor.
Göktaşları uçucu elementleri çok daha önce teslim etti
Chsigny'deki kripton izotoplarının güneş bulutsusu yerine kondrit meteoritlerinde bulunanlara karşılık gelmesi, kondritlerin bebek Mars'a daha önce düşünülenden çok daha önce, güneş bulutsusu hala mevcutken uçucu elementler ilettiği anlamına gelir. Péron, "Atmosferdeki güneş uçucuları, daha önce varsayıldığı gibi manto gazının giderilmesinden kaynaklanamaz, ancak büyük olasılıkla bulutsu dağılmadan önce (güneş sistemi doğduktan yaklaşık 10 Myr sonra) ve Mars'ın çoğu biriktikten sonra güneş bulutsusu tarafından yakalanmıştır." diyor. “Bu, mevcut düşünceyi alt üst ediyor.
Simülasyonlar, asteroit etkilerinin Mars'taki kalıntı kıyı şeritleri için kanıtları yok edeceğini gösteriyor
"Zorlu bir yön, erken Güneş'ten yayılan radyasyon nedeniyle kaybolmuş olmaları gerektiğinden, bu güneş uçucularının atmosferde nasıl tutulacağıdır" diye devam ediyor. "Olası bir senaryo, Mars'ın biriktikten sonra soğuk olması ve güneş gazlarının bir kısmının yer altında veya kutup buzullarında hapsolmasıdır."
Araştırmacılar, çalışmalarının gezegen atmosferlerinin ve özellikle Mars atmosferinin nasıl oluştuğuna dair daha fazla araştırmayı motive edeceğini umuyorlar. Kendi paylarına, heterojen olup olmadığını belirlemek için Mars mantosunun bileşimini daha iyi karakterize etmeyi planlıyorlar. Péron, "Başka bir husus, Mars atmosferinin nereden kaynaklandığını ve nasıl geliştiğini, çalışmamızın kısıtlamalarını dikkate alarak daha iyi anlamaktır" diyor. "Bu, güneş kriptonunun ve ksenonun gezegenin yüzeyinde tutulmasına izin veren koşulların belirlenmesini içerecektir."
Araştırma ayrıntılıdır Bilim.
