Sekelompok ahli paleontologi dari NASA dengan bantuan satelit di orbit dekat Mars, dapat menentukan mengapa planet ini berubah menjadi gurun tak bernyawa. Para peneliti, setelah menentukan volume bencana yang hilang di bawah pengaruh angin matahari, sampai pada kesimpulan bahwa ini cukup untuk membuat air cair menghilang dari permukaan Mars.
Mars adalah salah satu planet yang paling dekat dengan Bumi. Planet ini lebih nyaman bagi orang yang, kemungkinan besar, di masa depan akan dapat berjalan di permukaannya dengan pakaian antariksa, daripada Venus, yang atmosfernya yang panas dan padat bahkan tidak dapat ditahan oleh kendaraan penelitian. Selain itu, menurut hasil penelitian ilmiah baru, sungai mengalir di Planet Merah di masa lalu, dan udaranya kurang dijernihkan. Secara khusus, hal ini ditunjukkan dengan jejak gelombang besar yang dapat menyebabkan jatuhnya asteroid dan yang baru ditemukan.
Ada kemungkinan bahwa oksigen dan air yang cukup menciptakan lingkungan yang layak huni. Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa sekitar 3,5-2,5 miliar tahun yang lalu, biosfer bisa saja ada di planet ini. Namun, saat ini Mars adalah gurun tanpa air. Menurut ahli paleontologi, Planet Merah hampir seluruhnya kehilangan airnya beberapa puluh juta tahun yang lalu. Selama keberadaan dinosaurus di Bumi di Mars, ada kemungkinan beberapa danau masih bisa dilestarikan. Atmosfer planet sangat dijernihkan, sebagian besar terdiri dari karbon dioksida, oleh karena itu tidak mampu melindungi mikroba yang mungkin dari radiasi pengion.
Para peneliti telah lama mencari jawaban untuk pertanyaan tentang apa yang memicu bencana global yang mengubah planet kaya air itu menjadi gurun berdebu. Menurut para ilmuwan, sangat penting untuk menemukan jawabannya, ini bukan hanya sekedar keingintahuan. Berkat ini, kita dapat memahami masa depan planet kita, yang, seperti yang diyakini beberapa ilmuwan, pernah menjadi Planet Merah. Menurut ahli paleontologi, alasan utamanya adalah perubahan iklim global yang tiba-tiba karena hilangnya atmosfer dan medan elektromagnetik yang lemah.
Saat ini, atmosfer Mars terus larut ke luar angkasa. Para ilmuwan sedang mempelajari proses ini, serta mencoba merekonstruksi perubahan iklim di masa lalu sebagai bagian dari proyek luar angkasa Mars Scout NASA. Untuk mengamati atmosfer Planet Merah, satelit MAVEN dikirim ke sana. Tujuan utama dari program ini adalah untuk mengetahui peran yang dimainkan oleh hilangnya gas dalam mengubah planet menjadi gurun.
Para peneliti menentukan volume kerugian dengan menghitung rasio isotop berat dan ringan, khususnya argon. Gas yang lolos ke luar angkasa membawa inti atom ringan, akibatnya inti berat mendominasi di atmosfer Mars. Di atmosfer planet ini, peningkatan konsentrasinya terdeteksi pada tahun 2013 oleh spesialis NASA. Berkat satelit MAVEN, yang diluncurkan ke orbit Mars pada 2014, para ilmuwan dapat mengungkap lebih detail proses yang terjadi di lapisan atas selubung gas planet.
Menurut para ahli, mekanisme argon terbang ke angkasa cukup sederhana. Karena pengaruh angin matahari, ion dipercepat, yang bertabrakan dengan atom argon di atmosfer atas, melemparkannya ke luar angkasa. Proses ini sama untuk Ar36 dan Ar38. Tapi perbedaan memang muncul. Alasannya terletak pada fakta bahwa isotop Ar36 lebih ringan, sehingga lebih cepat menembus atmosfer bagian atas. Akibatnya, dialah yang memiliki kelimpahan besar di tingkat exobase. Di atas level ini, partikel dapat meninggalkan planet tanpa bertabrakan satu sama lain. Jadi, isotop Ar36 pergi ke luar angkasa jauh lebih cepat daripada Ar38.
Untuk menentukan konsentrasi isotop di atmosfer, para ilmuwan menggunakan ion dan spektrometer massa netral yang dibangun di Goddard Space Center. Satelit MAVEN melakukan pengukuran pada berbagai ketinggian, khususnya pada ketinggian sekitar 150 kilometer dari permukaan Mars. Dengan demikian, peneliti menentukan tingkat turbopause dan ecobase. Turbopause adalah lapisan atmosfer yang terletak di atas homosfer, tempat pencampuran gas yang bergejolak mendominasi, dan juga di bawah heterosfer, tempat difusi molekuler mendominasi.
Video promosi:
Ketinggian turbopause ditentukan sebagai berikut. Ilmuwan mengambil rasio N2 / Ar40 di permukaan Mars yang diperoleh dengan penjelajah Curiosity. Karena fakta bahwa gas bercampur dengan baik di homosfer, rasio ini harus sama hingga turbopause. Satelit mengukur rasio ini berkali-kali pada ketinggian yang berbeda, sebagai akibatnya korelasi ditentukan: semakin tinggi, semakin besar rasio nitrogen terhadap argon. Para peneliti hanya perlu mentransfer hasilnya ke lapisan atmosfer yang lebih rendah, karena satelit tidak bisa sampai di sana - hingga nilai 1,25. Ketinggian di mana ini terjadi adalah turbopause.
Setelah menentukan tingkat eksobase dan turbopause, para ilmuwan menyimpulkan rasio isotop argon di antara keduanya. Seperti yang disarankan para peneliti, lapisan ini diperkaya dengan Ar38. Rasio ini digunakan sebagai dasar untuk menghitung volume gas yang hilang. Namun, perlu diperhatikan fakta bahwa beberapa isotop dapat masuk ke atmosfer karena aktivitas vulkanik, pelapukan batuan, dan dampak asteroid. Jadi, nilai akhir dari pecahan argon yang pergi ke luar angkasa dalam jumlah total gas yang ada di atmosfer selama keseluruhan periode adalah 66 persen.
Ahli paleontologi menggunakan hasil yang diperoleh untuk menghitung perkiraan kerugian gas lain. Jadi, para ilmuwan sampai pada kesimpulan bahwa sebagai akibat tabrakan dengan ion dari atmosfer, sekitar 10-20 persen karbon dioksida bisa lepas. Kehilangan oksigen lebih berbahaya, dan konsekuensinya bergantung pada gas mana yang menjadi sumber hilangnya oksigen. Jika itu adalah karbondioksida, kehilangan karbondioksida sekitar 30 kali lebih tinggi dari perkiraan para peneliti. Dengan demikian, tekanan bisa turun lebih dari satu atmosfer. Dalam kasus yang sama, jika oksigen berada dalam komposisi uap air, kehilangan air besar.
Para ilmuwan mencatat bahwa atmosfer awal Planet Merah cukup padat dan mengandung cukup banyak karbon dioksida sehingga air cair dapat berada di permukaan planet karena efek rumah kaca. Studi ini menunjukkan bahwa Mars telah menjadi gurun akibat hilangnya sebagian besar selubung gas. Dan ini tanpa memperhitungkan fakta bahwa jutaan tahun yang lalu Matahari bisa jadi lebih aktif. Dan ini, menurut para ahli, hanya meningkatkan volume atmosfer yang terlempar ke luar angkasa.
