Um grupo de paleontólogos da NASA, com a ajuda de um satélite em órbita quase marciana, foi capaz de determinar por que este planeta se transformou em um deserto sem vida. Os pesquisadores, depois de estabelecer os volumes da catástrofe perdida sob a influência do vento solar, chegaram à conclusão de que isso bastava para que a água líquida desaparecesse da superfície de Marte.
Marte é um dos planetas mais próximos da Terra. Este planeta é mais confortável para as pessoas que, muito provavelmente, no futuro serão capazes de andar em sua superfície em trajes espaciais do que Vênus, cuja atmosfera quente e densa não pode suportar nem mesmo veículos de pesquisa. Além disso, de acordo com os resultados de novas pesquisas científicas, os rios correram no Planeta Vermelho no passado e o ar estava menos rarefeito. Em particular, isso é indicado pelos traços de enormes ondas que poderiam ter causado a queda do asteróide e que foram descobertos recentemente.
É possível que oxigênio e água suficientes criem um ambiente habitável. Alguns cientistas argumentam que cerca de 3,5-2,5 bilhões de anos atrás, uma biosfera poderia existir neste planeta. No entanto, no momento, Marte é um deserto sem água. De acordo com os paleontólogos, o Planeta Vermelho perdeu quase completamente sua água várias dezenas de milhões de anos atrás. Durante a existência de dinossauros na Terra em Marte, é bem possível que alguns lagos ainda possam ser preservados. A atmosfera do planeta é muito rarefeita, consiste principalmente em dióxido de carbono, portanto não é capaz de proteger possíveis micróbios da radiação ionizante.
Os pesquisadores têm se alimentado por um longo tempo para encontrar uma resposta para a pergunta sobre o que desencadeou uma catástrofe global que transformou o planeta rico em água em um deserto empoeirado. Segundo os cientistas, é extremamente importante encontrar a resposta, não é apenas uma curiosidade vã. Graças a isso, será possível entender o futuro do nosso planeta, como foi, como acreditam alguns cientistas, o Planeta Vermelho. Segundo os paleontólogos, o principal motivo são as mudanças dramáticas no clima global devido à perda da atmosfera e um fraco campo eletromagnético.
Atualmente, a atmosfera de Marte continua a se dissolver no espaço. Os cientistas estão estudando esse processo, bem como tentando reconstruir as mudanças climáticas do passado como parte do projeto espacial Mars Scout da NASA. Para observar a atmosfera do Planeta Vermelho, o satélite MAVEN foi enviado a ele. O principal objetivo do programa é descobrir o papel que a perda de gases desempenhou na transformação do planeta em um deserto.
Os pesquisadores determinaram a quantidade de perdas calculando a proporção de isótopos pesados e leves, em particular o argônio. O gás que escapa para o espaço leva embora principalmente os núcleos leves dos átomos, em consequência dos quais os núcleos pesados predominam na atmosfera de Marte. Na atmosfera deste planeta, seu aumento de concentração foi detectado em 2013 por especialistas da NASA. Graças ao satélite MAVEN, que foi lançado na órbita de Marte em 2014, os cientistas foram capazes de revelar com mais detalhes os processos que ocorrem nas camadas superiores do envelope de gás do planeta.
De acordo com especialistas, o mecanismo pelo qual o argônio voa para o espaço é bastante simples. Devido à influência do vento solar, os íons são acelerados, os quais colidem com átomos de argônio na alta atmosfera, lançando-os no espaço. Este processo é o mesmo para Ar36 e Ar38. Mas surgem diferenças. A razão para isso está no fato de que o isótopo Ar36 é mais leve, por isso penetra na alta atmosfera mais rapidamente. Como resultado, é ele quem está em grande abundância no nível exobase. Acima deste nível, as partículas são capazes de deixar o planeta sem colidir umas com as outras. Assim, o isótopo Ar36 vai para o espaço muito mais rápido do que o Ar38.
Para determinar a concentração de isótopos na atmosfera, os cientistas usaram um espectrômetro de íons e massa neutra construído no Centro Espacial Goddard. O satélite MAVEN fez medições em várias altitudes, em particular a uma altitude de cerca de 150 quilômetros da superfície de Marte. Assim, os pesquisadores determinaram o nível da turboopausa e da ecobase. A turbopausa é a camada da atmosfera localizada acima da homosfera, na qual predomina a mistura turbulenta de gases, e também sob a heterosfera, onde predomina a difusão molecular.
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A altura da turbopausa foi determinada como segue. Os cientistas pegaram a razão N2 / Ar40 na superfície de Marte, obtida usando o rover Curiosity. Pelo fato de os gases se misturarem bem na homosfera, essa relação deve ser a mesma até a turboopausa. O satélite mediu essa proporção muitas vezes em várias altitudes, como resultado da qual uma correlação foi determinada: quanto mais alta, maior a proporção de nitrogênio para argônio. Os pesquisadores precisaram apenas transferir os resultados para as camadas mais baixas da atmosfera, já que o satélite não conseguiu chegar lá - até um valor de 1,25. A altitude em que isso aconteceu foi a turboopausa.
Depois de determinar o nível de exobase e turboopausa, os cientistas deduziram a relação entre os isótopos de argônio. Como os pesquisadores sugeriram, essa camada foi enriquecida com Ar38. Essa relação foi usada como base para o cálculo do volume de perda de gás. No entanto, foi necessário levar em consideração o fato de que alguns dos isótopos poderiam entrar na atmosfera devido à atividade vulcânica, intemperismo de rochas e impactos de asteróides. Assim, o valor final da fração de argônio que foi para o espaço na quantidade total de gás presente na atmosfera durante todo o período foi de 66 por cento.
Os paleontólogos usaram os resultados para calcular as perdas aproximadas de outros gases. Assim, os cientistas chegaram à conclusão de que, como resultado de colisões com íons da atmosfera, cerca de 10-20 por cento do dióxido de carbono poderia escapar. A perda de oxigênio foi mais catastrófica, e as consequências dependeram de qual gás foi a fonte da perda de oxigênio. No caso de ser dióxido de carbono, a perda de dióxido de carbono é cerca de 30 vezes maior do que as estimativas dos pesquisadores. A pressão poderia, portanto, ter diminuído em mais de uma atmosfera. No mesmo caso, se o oxigênio estivesse na composição do vapor d'água, as perdas de água seriam grandes.
Os cientistas notaram que a atmosfera primitiva do Planeta Vermelho era densa o suficiente e continha dióxido de carbono suficiente para que água líquida pudesse existir na superfície do planeta devido ao efeito estufa. Este estudo demonstra que Marte se tornou um deserto como resultado da perda da maior parte do envelope de gás. E isso não leva em consideração o fato de que há milhões de anos o Sol poderia ter sido mais ativo. E isso, segundo os especialistas, só aumenta o volume da atmosfera soprada para o espaço.
