Noves pistes sobre l’atmosfera primerenca a Mart suggereixen un planeta humit capaç de suportar vida


Noves pistes sobre l'atmosfera primerenca a Mart suggereixen un planeta humit capaç de suportar vida

Representació 3D d’un planeta blau humit. Crèdit: Planet Volumes/Anodé a Unsplash

Nova investigació publicada a Cartes de Ciència de la Terra i Planetària suggereix que Mart va néixer humit, amb una atmosfera densa que permetia oceans càlids a calents durant milions d’anys. Per arribar a aquesta conclusió, els investigadors van desenvolupar el primer model de l’evolució de l’atmosfera marciana que vincula les altes temperatures associades a la formació de Mart en estat fos amb la formació dels primers oceans i l’atmosfera.

Aquest model mostra que, com a la Terra moderna,vapor d’aigua a l’atmosfera marciana es concentrava a l’atmosfera inferior i que l’atmosfera superior de Mart estava “seca” perquè el vapor d’aigua es condensaria com a núvols als nivells més baixos de l’atmosfera. Hidrogen molecular (H2), en canvi, no es va condensar i va ser transportat a l’atmosfera superior de Mart, on es va perdre a l’espai. Aquesta conclusió, que el vapor d’aigua es va condensar i es va retenir a Mart primerenc, mentre que l’hidrogen molecular no es va condensar i es va escapar, permet vincular el model directament amb les mesures realitzades per naus espacials, concretament, el rover Curiosity del Laboratori de Ciències de Mart.

“Creiem que hem modelat un capítol passat per alt de la història més antiga de Mart en el temps immediatament després de la formació del planeta. Per explicar les dades, l’atmosfera marciana primordial ha d’haver estat molt densa (més de ~1000 vegades més densa que l’atmosfera moderna) i composta. principalment d’hidrogen molecular (H2),” va dir Kaveh Pahlevan, científic de recerca de l’Institut SETI.

“Aquesta troballa és significativa perquè H2 se sap que és un gas d’efecte hivernacle fort en ambients densos. Aquesta atmosfera densa hauria produït un fort efecte hivernacle, permetent que els oceans d’aigua calenta a calenta molt primerenques fossin estables a la superfície marciana durant milions d’anys fins a l’H.2 es va perdre gradualment a l’espai. Per aquest motiu, deduïm que, en un moment abans que la Terra mateixa s’hagués format, Mart va néixer humit”.

Les dades que limiten el model són la relació deuteri-hidrogen (D/H) (el deuteri és l’isòtop pesat de l’hidrogen) de diferents mostres marcianes, inclosos els meteorits marcians i els analitzats per Curiosity. Els meteorits de Mart són majoritàriament roques ígnies: es van formar quan l’interior de Mart es va fondre i el magma va ascendir cap a la superfície. L’aigua dissolta en aquestes mostres ígnies interiors (derivades del mantell) té una relació deuteri-hidrogen similar a la dels oceans de la Terra, cosa que indica que els dos planetes van començar amb proporcions D/H similars i que la seva aigua provenia de la mateixa font. al primer sistema solar.

Per contra, Curiosity va mesurar la relació D/H d’una antiga argila de 3.000 milions d’anys a la superfície marciana i va trobar que aquest valor és ~ 3x el dels oceans de la Terra. Aparentment, quan es van formar aquestes antigues argiles, el dipòsit d’aigua superficial de Mart, la hidrosfera, havia concentrat substancialment el deuteri en relació amb l’hidrogen. L’únic procés conegut per produir aquest nivell de concentració de deuteri (o “enriquiment”) és la pèrdua preferent de l’isòtop H més lleuger a l’espai.

El model mostra a més que si l’atmosfera marciana fos H2-rics en el moment de la seva formació (i més de ~1000x tan denses com avui), llavors les aigües superficials s’enriquirien naturalment en deuteri per un factor de 2-3x en relació amb l’interior, reproduint les observacions. El deuteri prefereix dividir-se en la molècula d’aigua en relació amb hidrogen molecular (H2), que absorbeix preferentment hidrogen normal i s’escapa de la part superior de l’atmosfera.

“Aquest és el primer model publicat que reprodueix de manera natural aquestes dades, cosa que ens dóna certa confiança que l’escenari evolutiu atmosfèric que hem descrit correspon als primers esdeveniments a Mart”, va dir Pahlevan.

A part de la curiositat pels entorns més antics dels planetes, H2-les atmosferes riques són importants en la recerca de vida més enllà de la Terra per part de l’Institut SETI. Els experiments que es remunten a mitjans del segle XX mostren que les molècules prebiòtiques implicades en l’origen de la vida es formen fàcilment en aquestes H2-atmosferes riques però no tan fàcilment en H2-atmosferes pobres (o més “oxidants”). La implicació és que Mart primerenc era una versió càlida del Tità modern i almenys un lloc tan prometedor per a l’origen de la vida com la Terra primitiva, si no més prometedora.


Ajuda els científics de la NASA a trobar núvols a Mart


Més informació:
Kaveh Pahlevan et al, Un origen atmosfèric primordial de l’enriquiment de deuteri hidrosfèric a Mart, Cartes de Ciència de la Terra i Planetària (2022). DOI: 10.1016/j.epsl.2022.117772

Proporcionat per
Institut SETI


Citació: Les noves pistes sobre l’atmosfera primerenca a Mart suggereixen un planeta humit capaç de suportar la vida (2022, 21 de setembre) recuperades el 22 de setembre de 2022 a https://phys.org/news/2022-09-clues-early-atmosphere-mars-planet .html

Aquest document està subjecte a drets d’autor. A part de qualsevol tracte just amb finalitats d’estudi o investigació privats, no es pot reproduir cap part sense el permís per escrit. El contingut es proporciona només amb finalitats informatives.