Marsjańska atmosfera wyparowała w kosmos

Analizy pochodzące z obserwacji satelity Maven i łazika Curiosity badających Czerwoną Planetę wykazują, że wokół Marsa kiedyś istniała równie gruba warstwa atmosfery, co wokół Ziemi. Wiele wskazuje, że młody Mars miał atmosferę wypełnioną znacznymi ilościami dwutlenku węgla. Obecność tego gazu mogła wspierać rodzące się formy życia.

- Jesteśmy w trakcie sprawdzania, jaka część całkowitej atmosfery została usunięta. Na ten moment przypuszczamy, że Mars miał kiedyś atmosferę tak grubą jak dzisiejsza Ziemia. 80-90 proc. tej atmosfery zostało wyrzuconych w przestrzeń kosmiczną - powiedział prof. Bruce Jakosky z University of Colorado Boulder.

Od czasu pojawienia się satelity Maven na marsjańskiej orbicie, bada on skład i zachowanie górnych warstw atmosfery. Teraz satelita przeanalizował właściwości obecnego w atmosferze argonu, a wyniki badań zostały opublikowane w "Science". Atomy tego gazu istnieją tylko w małych ilościach - zaledwie kilku ppm (części na milion). Argon jest obojętny - nie reaguje z innymi składnikami atmosfery oraz materiałami powierzchniowymi, takimi jak skały.

Oznacza to, że jedyną drogą, którą argon mógł zostać wyemitowany z marsjańskiej atmosfery, była bezpośrednia ucieczka gazu w przestrzeń kosmiczną, najprawdopodobniej spowodowana działaniem wiatru słonecznego. To, jak wiele argonu zostałoo usunięte z marsjańskiej atmosfery w ciągu 4,5 mld lat zależy od stosunku lekkich i ciężkich izotopów tego pierwiastka. Lekki izotop (argon-36) ucieka szybciej z atmosfery niż ciężki (argon-38). Zespół prof. Jakosky'ego wykorzystał względną obfitość dwóch argonów mierzoną przez satelitę Maven w górnej części atmosfery i przy powierzchni za pomocą łazika Curiosity i oszacował ułamek gazu, który musiał zniknąć w czasie.

- Z naszych badań wynika, że ok. 2/3 argonu obecnego w marsjańskiej atmosferze zostało wyrzucone w kosmos. Argon nie jest ważnym gazem dla zrozumienia klimatu, ale mówi nam o dwutlenku węgla, ponieważ te same procesy, które odpowiadają za wydalanie argonu, również działają w przypadku dwutlenku węgla. Możemy zatem stwierdzić, że marsjańska atmosfera straciła nie tylko dużo argonu, ale i dwutlenku węgla - wyjaśnił prof. Jakosky.

To odkrycie jest niezwykle istotne, gdyż informuje, w jaki sposób starożytnym Mars był w stanie zatrzymać ciekłą wodę na powierzchni. Dzisiejsza cienka marsjańska atmosfera wytwarza tak niewielkie ciśnienie, które nie jest w stanie utrzymać żadnej odsłoniętej wody, więc każdy zbiornik wodny szybko wysycha. W przeszłości było inaczej. Kiedyś woda na Czerwonej Planecie płynęła swobodnie, co potwierdza geologia globu.