Λύθηκε το μεγαλύτερο μυστήριο με το νερό του Άρη

Ο Άρης ήταν κάποτε ένας πλανήτης ο οποίος έσφυζε κυριολεκτικά από νερό. Πλέον είναι ένα αφιλόξενο περιβάλλον, ωστόσο η επιφάνειά του αποκαλύπτει μια ιστορία που κάποτε το νερό σε αυτή κυλούσε ελεύθερα. 

Επιστημονικό ανακοινωθέν της Google προκαλεί αναστάτωση: «Πραγματοποιήσαμε κβαντικούς υπολογισμούς σε παράλληλα σύμπαντα»!

Τα τελευταία τρία δισεκατομμύρια χρόνια, ορισμένες ποσότητες νερού βρέθηκαν βαθιά μέσα στο υπέδαφος. Η τύχη όμως του εναπομείναντος νερού έχει προβληματίσει τους επιστήμονες.

Πρόσφατα ευρήματα, με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA και της αποστολής MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution), ρίχνουν φως σε αυτό το αίνιγμα. Αυτές οι αποστολές έχουν φέρει τους ερευνητές πιο κοντά στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο Άρης μετατράπηκε από έναν υγρό κόσμο στο ξηρό τοπίο που βλέπουμε σήμερα.

Σύμφωνα με τον John Clarke επιστήμονα του  Boston University’s Center for Space Physics, το νερό στον Άρη έχει δυο πιθανές μοίρες:

• Είτε πάγωσε στο έδαφος
• Είτε διασπάστηκε σε μοριακά συστατικά, με άτομα υδρογόνου και οξυγόνου να διαφεύγουν στο διάστημα.

Η ομάδα του Clarke χρησιμοποιεί δεδομένα από το Hubble και το MAVEN για να μπορέσει να παρακολουθήσει τον τρέχοντα ρυθμό διαφυγής ατόμων υδρογόνου από την ατμόσφαιρα του Άρη. Αναλύοντας αυτούς τους ρυθμούς, μπορούν να ανιχνεύσουν την πορεία της απώλειας νερού, για να φθάσει στη σημερινή ερημική του κατάσταση.

Στον Άρη, το ηλιακό φως διασπά τα μόρια του νερού στην ατμόσφαιρα σε άτομα υδρογόνου και οξυγόνου.  Μέσω αυτής της διαδικασίας απελευθερώνονται δυο τύποι υδρογόνου: κανονικό υδρογόνο και ένα βαρύτερο ισότοπο που ονομάζεται δευτέριο. Το δευτέριο περιέχει ένα νετρόνιο στον πυρήνα του, δίνοντάς του διπλάσια μάζα από το κανονικό υδρογόνο. Λόγω αυτής της αυξημένης μάζας, το δευτέριο διαφεύγει από την ατμόσφαιρα του Άρη πιο αργά σε σχέση με το υδρογόνο.

Με την πάροδο του χρόνου, διαφεύγει περισσότερο υδρογόνο από ό,τι δευτέριο, οδηγώντας σε υψηλότερη αναλογία δευτερίου προς υδρογόνο στην ατμόσφαιρα. Η μέτρηση αυτής της αναλογίας επιτρέπει στους επιστήμονες να εκτιμήσουν πόση ποσότητα νερού υπήρχε κάποτε στον Κόκκινο Πλανήτη. Μελετώντας τους σημερινούς ρυθμούς διαφυγής αυτών των ατόμων, μπορούν επίσης να μάθουν για τις διαδικασίες που επηρέασαν την απώλεια νερού τα τελευταία τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια.

Αν και το διαστημικό σκάφος MAVEN είναι αυτό που παρέχει τα περισσότερα από τα δεδομένα στην έρευνα, δεν είναι ικανό να ανιχνεύσει το δευτέριο καθόλη τη διάρκεια του έτους στο Άρη, λόγω της ελλειπτικής τροχιάς γύρω από τον Ήλιο. Έτσι η ομάδα του Clarke στράφηκε στο Hubble το οποίο παρατηρεί τον εν λόγω πλανήτη από το 1991.

Μια περίπλοκη ατμόσφαιρα που συνεχώς μεταβάλλεται

Η ατμόσφαιρα του Άρη είναι πολύ πιο δυναμική από ό,τι πιστεύαμε μέχρι σήμερα σημειώνει ο Clarke και συνεχίζει: Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ο ετήσιος κύκλος του Άρη είναι πολύ πιο δυναμικός από ό,τι περίμεναν πριν από 10 ή 15 χρόνια. Η ατμόσφαιρα θερμαίνεται και ψύχεται γρήγορα, μερικές φορές μέσα σε λίγες μόνο ώρες. Αυτή η αναταραχή επηρεάζεται από την απόσταση του Άρη από τον Ήλιο, η οποία μεταβάλλεται έως και 40% κατά τη διάρκεια ενός αρειανού έτους.

Αυτή η νέα κατανόηση της ατμόσφαιρας του Άρη οδήγησε σε δύο σημαντικές ανακαλύψεις. Πρώτον, όταν ο πλανήτης βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο, τα μόρια του νερού ανεβαίνουν μέσα στην ατμόσφαιρα πολύ πιο γρήγορα από ό,τι αναμενόταν, απελευθερώνοντας υδρογόνο και δευτέριο σε μεγάλα υψόμετρα. Δεύτερον, οι ταχείες διακυμάνσεις στους ρυθμούς διαφυγής του υδρογόνου και του δευτερίου υποδηλώνουν ότι τα άτομα αυτά χρειάζονται πρόσθετη ενέργεια για να διαφύγουν από τη βαρύτητα του Άρη.

Σε κανονικές ατμοσφαιρικές θερμοκρασίες, μόνο ένα μικρό μέρος των ατόμων έχει αρκετή ενέργεια για να διαφύγει. Όταν όμως ο Άρης βρίσκεται κοντά στον Ήλιο, τα μόρια του νερού στην ατμόσφαιρά του απορροφούν ενέργεια, η οποία επιτρέπει σε περισσότερα άτομα να διαφύγουν στο διάστημα.

Επιπλέον, τα πρωτόνια του ηλιακού ανέμου και οι χημικές αντιδράσεις που προκαλούνται από το ηλιακό φως παρέχουν επιπλέον ενέργεια, προκαλώντας την απελευθέρωση περισσότερων ατόμων από την ατμόσφαιρα του Άρη. Αυτό εξηγεί γιατί οι ρυθμοί διαφυγής του υδρογόνου και του δευτερίου ποικίλλουν τόσο πολύ κατά τη διάρκεια του έτους στον Άρη.

ΠΗΓΗ

loading...