Svet fyziky Ako Mars stratil svoju atmosféru
Rainer Kayser 30. marca 2017
Ultrafialové žiarenie slnka a slnečného vetra - permanentný prúd elektricky nabitých častíc - vyfúklo pôvodne hustú atmosféru oxidu uhličitého z Marsu do vesmíru. Ukazujú to merania frekvencie dvoch izotopov argónu z ušľachtilého plynu v dnešnej riedkej atmosfére Červenej planéty, ktoré vedci uskutočnili sondou Mars MAVEN. Podľa vedcov v časopise „Science“ bola pôvodne marťanská atmosféra taká hustá ako Zemská atmosféra.
„Vypúšťanie plynu do vesmíru bol určite najdôležitejším procesom, ktorý transformoval Mars s jeho pôvodne teplým a vlhkým podnebím na dnešný studený a suchý svet,“ vysvetľuje Bruce Jakosky z University of Colorado v Boulderi. Vesmírna sonda MAVEN obieha okolo červenej planéty od novembra 2014 a na svojej eliptickej dráhe opakovane pretína horné vrstvy marťanskej atmosféry. Detektory merajú chemické zloženie a fyzikálny stav atmosféry.
Jakosky a jeho tím sa zamerali najmä na dva izotopy argónu z ušľachtilého plynu. Pretože izotopy majú rôzne atómové hmotnosti, vyskytujú sa s rôznymi frekvenciami v rôznych nadmorských výškach. Ľahší izotop môže navyše ľahšie uniknúť do vesmíru. A keďže argón je vzácny plyn, nereaguje s inými látkami. Na rozdiel od iných plynov sa nemôže viazať v hornine chemickými procesmi. Jedinou možnou príčinou poklesu obsahu argónu v atmosfére je odtok do vesmíru.
Rozhodujúci proces: ultrafialové žiarenie slnka najskôr ionizuje atómy plynu. Nabité častice slnečného vetra potom so sebou ťahajú ióny do vesmíru. Nové merania ukazujú, že Mars týmto spôsobom stratil do vesmíru asi dve tretiny argónu. Jakosky a jeho kolegovia z toho dokázali určiť účinnosť procesu a potom ho aplikovať na ďalšie plyny. Podľa toho mal Mars pôvodne hustú atmosféru oxidu uhličitého podobnú Zemi. Ale zatiaľ čo Zem je chránená pred slnečným vetrom silným magnetickým poľom, tok častíc by mohol zničiť vzduch susednej planéty.
Hustá uhlíková atmosféra dokázala prostredníctvom mladého skleníka vytvoriť teplé a vlhké podnebie na mladom Marse - kvapalná voda bola možná aj na povrchu. To sa zhoduje aj s meraniami dnešných strát vody v dôsledku odtoku do vesmíru. Ak extrapolujete túto stratu za celú históriu Červenej planéty, napíš Jakosky a jeho kolegovia, zodpovedá to globálnemu oceánu, ktorý je hlboký 3,5 až 24 metrov. Strata v prvých dňoch Marsu, keď bolo slnko aktívnejšie ako dnes, však mohla byť tiež podstatne vyššia.
Priestor momentálne podľa podmienok zdroja