Petunjuk baharu tentang suasana awal di Marikh mencadangkan planet basah yang mampu menyokong kehidupan

Paparan 3D planet basah berwarna biru. Kredit: Volume Planet/Anodé di Unsplash

Penyelidikan baru diterbitkan dalam Surat Sains Bumi dan Planet mencadangkan bahawa Marikh dilahirkan basah, dengan suasana yang padat membolehkan lautan panas ke panas selama berjuta-juta tahun. Untuk mencapai kesimpulan ini, penyelidik membangunkan model pertama evolusi atmosfera Marikh yang menghubungkan suhu tinggi yang dikaitkan dengan pembentukan Marikh dalam keadaan cair hingga pembentukan lautan dan atmosfera pertama.

Model ini menunjukkan bahawa—seperti di Bumi moden—wap air di atmosfera Marikh tertumpu di atmosfera bawah dan atmosfera atas Marikh adalah “kering” kerana wap air akan terpeluwap keluar sebagai awan pada paras yang lebih rendah di atmosfera. Molekul hidrogen (H2), sebaliknya, tidak mengembun dan diangkut ke atmosfera atas Marikh, di mana ia hilang ke angkasa. Kesimpulan ini—bahawa wap air terpeluwap dan dikekalkan di awal Marikh manakala hidrogen molekul tidak terpeluwap dan terlepas—membolehkan model itu dikaitkan terus dengan pengukuran yang dibuat oleh kapal angkasa, khususnya, Mars Science Laboratory rover Curiosity.

“Kami percaya kami telah memodelkan bab yang diabaikan dalam sejarah terawal Marikh pada masa sejurus selepas planet itu terbentuk. Untuk menjelaskan data, suasana Marikh purba mestilah sangat padat (lebih daripada ~1000x sepadat suasana moden) dan terdiri terutamanya hidrogen molekul (H2),” kata Kaveh Pahlevan, saintis penyelidikan Institut SETI.

“Penemuan ini penting kerana H2 dikenali sebagai gas rumah hijau yang kuat dalam persekitaran yang padat. Atmosfera padat ini akan menghasilkan kesan rumah hijau yang kuat, membolehkan lautan air panas ke panas sangat awal stabil di permukaan Marikh selama berjuta-juta tahun sehingga H.2 secara beransur-ansur hilang ke angkasa. Atas sebab ini, kami membuat kesimpulan bahawa-pada masa sebelum Bumi itu sendiri terbentuk-Markh dilahirkan dalam keadaan basah.”

Data yang mengekang model ialah nisbah deuterium kepada hidrogen (D/H) (deuterium ialah isotop berat hidrogen) sampel Marikh yang berbeza, termasuk meteorit Marikh dan yang dianalisis oleh Curiosity. Meteorit dari Marikh kebanyakannya adalah batuan igneus—ia terbentuk apabila bahagian dalam Marikh cair, dan magma naik ke permukaan. Air yang terlarut dalam sampel igneus dalaman (yang berasal dari mantel) ini mempunyai nisbah deuterium kepada hidrogen yang serupa dengan lautan Bumi, menunjukkan bahawa kedua-dua planet itu bermula dengan nisbah D/H yang sama dan airnya berasal dari sumber yang sama. dalam sistem suria awal.

Sebaliknya, Curiosity mengukur nisbah D/H tanah liat purba berusia 3 bilion tahun di permukaan Marikh dan mendapati bahawa nilai ini adalah ~3x daripada lautan Bumi. Nampaknya, pada masa tanah liat purba ini terbentuk, takungan air permukaan di Marikh—hidrosfera—mempunyai deuterium yang tertumpu dengan ketara berbanding hidrogen. Satu-satunya proses yang diketahui menghasilkan tahap kepekatan deuterium (atau “pengayaan”) ini ialah kehilangan keutamaan isotop H yang lebih ringan ke angkasa.

Model selanjutnya menunjukkan bahawa jika atmosfera Marikh adalah H2-kaya pada masa pembentukannya (dan lebih daripada ~1000x padat seperti hari ini), maka air permukaan secara semula jadi akan diperkaya dalam deuterium dengan faktor 2–3x berbanding dengan pedalaman, menghasilkan semula pemerhatian. Deuterium lebih suka membahagikan ke dalam molekul air berbanding dengan hidrogen molekul (H2), yang lebih suka mengambil hidrogen biasa dan melarikan diri dari bahagian atas atmosfera.

“Ini adalah model pertama yang diterbitkan yang secara semula jadi menghasilkan semula data ini, memberikan kami sedikit keyakinan bahawa senario evolusi atmosfera yang telah kami gambarkan sepadan dengan peristiwa awal di Marikh, ” kata Pahlevan.

Selain daripada rasa ingin tahu tentang persekitaran terawal di planet ini, H2-atmosfera yang kaya adalah penting dalam pencarian SETI Institute untuk kehidupan di luar Bumi. Eksperimen kembali ke pertengahan abad ke-20 menunjukkan bahawa molekul prebiotik yang terlibat dalam asal usul kehidupan mudah terbentuk dalam H tersebut.2-suasana yang kaya tetapi tidak begitu mudah di H2-suasana buruk (atau lebih “pengoksidaan”). Implikasinya ialah Marikh awal adalah versi Titan moden yang hangat dan sekurang-kurangnya menjanjikan tapak untuk asal usul kehidupan seperti Bumi awal, jika tidak lebih menjanjikan.


Bantu saintis NASA mencari awan di Marikh


Maklumat lanjut:
Kaveh Pahlevan et al, Asal atmosfera primordial pengayaan deuterium hidrosfera di Marikh, Surat Sains Bumi dan Planet (2022). DOI: 10.1016/j.epsl.2022.117772

Disediakan oleh
Institut SETI


Petikan: Petunjuk baharu tentang atmosfera awal di Marikh mencadangkan planet basah yang mampu menyokong kehidupan (2022, 21 September) yang diperoleh pada 22 September 2022 daripada

Dokumen ini tertakluk kepada hak cipta. Selain daripada sebarang urusan adil untuk tujuan kajian atau penyelidikan persendirian, tiada bahagian boleh diterbitkan semula tanpa kebenaran bertulis. Kandungan disediakan untuk tujuan maklumat sahaja.

We wish to say thanks to the author of this short article for this remarkable web content

Petunjuk baharu tentang suasana awal di Marikh mencadangkan planet basah yang mampu menyokong kehidupan


You can find our social media profiles as well as the other related pageshttps://paw6.info/related-pages/