Μετά από σχεδόν δέκα χρόνια σε τροχιά γύρω από τον Άρη, το διαστημικό εργαστήριο MAVEN της NASA παρατήρησε για πρώτη φορά άμεσα τη διαδικασία που οι επιστήμονες υποψιάζονταν ότι ήταν υπεύθυνη για την απογύμνωση της ατμόσφαιρας του πλανήτη, φαινόμενο που οδήγησε στην ερημοποίηση και τις ακραίες συνθήκες που επικρατούν σήμερα.
Τα ευρήματα, τα οποία δημοσιεύθηκαν στην επιθεώρηση «Science Advances», θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην κατανόηση της μετατροπής του Άρη από έναν δυνητικά κατοικήσιμο κόσμο με ποτάμια και λίμνες στην άγονη έρημο που βλέπουμε σήμερα.
Αν και ο Άρης σήμερα είναι ξηρός, κρύος και σχεδόν χωρίς ατμόσφαιρα, η επιφάνειά του περιέχει αναμφισβήτητα στοιχεία ενός πιο υγρού παρελθόντος. Χαρακτηριστικά όπως αρχαίες κοιλάδες ποταμών και ορυκτά που σχηματίζονται μόνο με την παρουσία νερού υποδεικνύουν ότι υπήρξαν λίμνες και πιθανώς ρηχές θάλασσες στην επιφάνεια του Άρη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Για να διατηρηθεί το υγρό νερό, ο Άρης θα χρειαζόταν μια πολύ πυκνότερη ατμόσφαιρα που να κρατά τη θερμότητα και να διατηρεί υψηλότερη επιφανειακή πίεση. Η κατανόηση του πότε και πώς εξαφανίστηκε αυτή η ατμόσφαιρα είναι ζωτικής σημασίας για την ανασύνθεση της κλιματικής εξέλιξης του Άρη και για την εκτίμηση του χρόνου που ο πλανήτης θα μπορούσε να είναι κατοικήσιμος.
Ο μηχανισμός
Τα τελευταία δέκα χρόνια, οι επιστήμονες έχουν συγκεντρώσει ολοένα περισσότερα στοιχεία δείχνοντας ότι ο ηλιακός άνεμος και η ακτινοβολία έχουν απογυμνώσει σημαντικά την ατμόσφαιρα του Άρη. Μεταξύ των κύριων μηχανισμών πίσω από αυτή τη διάβρωση είναι μια διαδικασία στην οποία σωματίδια υψηλής ενέργειας από τον ηλιακό άνεμο συγκρούονται με την ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη. Αυτές οι συγκρούσεις μεταφέρουν ενέργεια, βοηθώντας στη διαφυγή ουδέτερων ατόμων από τη βαρυτική επιρροή του Άρη και προκαλώντας την εκτόξευσή τους στο Διάστημα, ένα φαινόμενο που ονομάζεται σωματιδιακός βομβαρδισμός.
«Αυτό είναι σαν να ρίχνεις μια οβίδα σε μια πισίνα. Η οβίδα είναι τα βαριά ιόντα που συντρίβονται στην ατμόσφαιρα και εκτοξεύουν ουδέτερα μόρια» εξηγεί η Σάνον Κάρι, κύρια ερευνήτρια της αποστολής MAVEN στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Boulder.
Αν και ο σωματιδιακός βομβαρδισμός είχε προταθεί ως καθοριστικός παράγοντας για την κλιματική αλλαγή του Άρη, αυτή είναι η πρώτη φορά που η διαδικασία παρατηρείται άμεσα. Χρησιμοποιώντας εννέα χρόνια δεδομένων από το MAVEN, οι ερευνητές κατέγραψαν τον τρέχοντα βομβαρδισμό σωματιδίων στον Άρη.
Τα νέα ευρήματα
Συνδυάζοντας δεδομένα από τρία όργανα του MAVEN, οι ερευνητές δημιούργησαν έναν λεπτομερή χάρτη του αργού, ενός ευγενούς αερίου, στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Άρη. Το αργό είναι χημικά αδρανές, βαρύ και ανθεκτικό στη φόρτιση, καθιστώντας το ιδανικό δείκτη για ατμοσφαιρική διαφυγή. Οποιαδήποτε σημαντική απώλεια αργού αποτελεί σαφές σημάδι σωματιδιακού βομβαρδισμού.
Η μελέτη αναφέρει ότι το MAVEN ανίχνευσε τις υψηλότερες συγκεντρώσεις αργού σε υψόμετρα όπου συμβαίνουν συγκρούσεις με σωματίδια ηλιακού ανέμου. Η ποσότητα ήταν πολύ υψηλότερη από τις αναμενόμενες τιμές υπό τη βαρυτική επίδραση του πλανήτη, παρέχοντας άμεσες αποδείξεις ότι η διαδικασία αυτή ενεργά απομακρύνει μόρια από την επιφάνεια του Άρη.
Αυτή η διαδικασία μπορεί να ήταν υπεύθυνη για την απώλεια της κάποτε πυκνής ατμόσφαιρας του Άρη, και κατ’ επέκταση της ικανότητάς του να φιλοξενεί υγρό νερό. Τα δεδομένα έδειξαν ότι αυτή η διαδικασία συμβαίνει με τέσσερις φορές μεγαλύτερους ρυθμούς από ότι είχε προβλεφθεί προηγουμένως και γίνεται πιο έντονη κατά τη διάρκεια ηλιακών καταιγίδων. Αυτό μπορεί να προσφέρει ενδείξεις για την ένταση της διαδικασίας κατά την πρώιμη ιστορία του Άρη, όταν ο πλανήτης ήταν πιο ευάλωτος στην ηλιακή ενέργεια.
Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι αυτή η διαδικασία ήταν ιδιαίτερα έντονη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο ήλιος ήταν πιο δραστήριος και ο Άρης είχε ήδη χάσει το προστατευτικό του μαγνητικό πεδίο. Χωρίς αυτή τη μαγνητική προστασία, η ατμόσφαιρα του Άρη βρέθηκε εκτεθειμένη στη δύναμη του ηλιακού ανέμου, κάτι που επιτάχυνε τη διάβρωση και οδήγησε τον πλανήτη πέρα από το κατώφλι της ικανότητας του να διατηρεί υγρό νερό.
«Αυτά τα ευρήματα αποδεικνύουν τον ρόλο του σωματιδιακού βομβαρδισμού στην απώλεια της ατμόσφαιρας του Άρη και στην ιστορία του νερού στον πλανήτη» σημειώνει η Σάνον Κάρι.
Για να διαπιστωθεί πλήρως αν ο σωματιδιακός βομβαρδισμός είναι πράγματι ο κύριος παράγοντας για τη μακροχρόνια κλιματική αλλαγή του Άρη, οι επιστήμονες θα πρέπει να εξετάσουν δεδομένα δισεκατομμυρίων χρόνων πίσω στο παρελθόν, χρησιμοποιώντας μοντέλα, ισοτοπικά δεδομένα και στοιχεία από την αρχαία κλιματική ιστορία. Μόνο έτσι θα είναι δυνατή η εκτίμηση του αντίκτυπου αυτής της διαδικασίας στην ατμόσφαιρα του Άρη.
Naftemporiki.gr
