Tas varētu būt izplatīts, bet ogleklim var būt milzīga ietekme uz planētas atmosfēras veidošanos un attīstību. Saskaņā ar jaunu pētījumu Nacionālās Zinātņu akadēmijas žurnālā Proceedings, ja Marss vairākumā oglekļa padeves atbrīvotu kā metānu, tas, iespējams, būtu bijis pietiekami mērens, lai izraisītu šķidra ūdens veidošanos. Tas, kā nebrīvē esošais ogleklis izplūst caur ar dzelzi bagātu magmu, piedāvā mums būtiskas norādes par lomu, kāda tam ir “agrīnā atmosfēras evolūcijā uz Marsa un citiem sauszemes ķermeņiem”.
Kaut arī planētas atmosfēra ir tās ārējais slānis, tās pirmsākumi meklējami tālu zemāk. Planētas veidošanās laikā mantija - slānis starp planētas kodolu un augšējo garozu - iestiprinās zemūdens ogleklī, kad tas kūst, izveidojot magmu. Kad viskozā magma paaugstinās līdz virsmai, spiediens samazinās un sagūstītais ogleklis izdalās kā gāze. Piemēram, Zemes uztvertais ogleklis ir iekapsulēts magmā kā karbonāts, un tā atbrīvotā gāze ir oglekļa dioksīds. Kā mēs zinām, oglekļa dioksīds ir “siltumnīcefekta gāze”, kas mūsu planētai ļauj absorbēt saules siltumu. Nepieņemtā oglekļa izdalīšanās process uz citām planētām un tā sekojošā siltumnīcefekta ietekme nav labi izprotama ..
"Mēs zinām, ka ogleklis nonāk no cietās mantijas līdz šķidrajai magmai, no šķidruma līdz gāzei un pēc tam - ārā," sacīja Alberto Sāls, Brauna ģeoloģijas zinātņu profesors un viens no pētījuma autoriem. "Mēs vēlamies saprast, kā dažādas oglekļa sugas, kas veidojas planētas apstākļos, ietekmē pārvietošanos."
Pateicoties jaunajam pētījumam, kurā piedalījās arī pētnieki no Ziemeļrietumu universitātes un Vašingtonas Kārnegi institūcijas, mēs varam tuvāk izpētīt citu sauszemes mantiņu, piemēram, tādu, kas atrodamas uz Mēness, Marsa un līdzīgiem ķermeņiem, atbrīvošanas procesus. . Šeit magmā sagūstītais ogleklis veidojas kā dzelzs karbonilgrupa - pēc tam izplūst kā metāns un oglekļa monoksīds. Tāpat kā oglekļa dioksīdam, arī abām šīm gāzēm ir milzīgs siltumnīcas potenciāls.
Komanda kopā ar Malkolmu Rutherfordu no Brauna, Stīvenu Jēkabsenu no ziemeļrietumiem un Eriku Hauri no Kārnegi institūcijas nonāca pie dažiem nozīmīgiem secinājumiem par Marsa agrīno vulkānisko vēsturi. Ja tas ievērotu oglekļa piesaistīšanas teoriju, iespējams, ka tas ļoti labi būtu izdalījis pietiekami daudz metāna gāzes, lai Sarkanā planēta būtu saglabājusies silta un mājīga. Tomēr tas nenotika “Zemei līdzīgā” veidā. Šeit mūsu maniere atbalsta stāvokli, kas pazīstams kā “skābekļa fugacity” - brīvā skābekļa daudzums, kas pieejams, lai reaģētu ar citiem elementiem. Kamēr mums ir augsts rādītājs, tādi ķermeņi kā agrīnais Marss un Mēness ir slikti, salīdzinot.
Tagad spēlē īstā zinātnes daļa. Lai atklātu, kā zemāka skābekļa fugaktivitāte ietekmē “oglekļa pārnesi”, pētnieki eksperimentēja ar vulkānisko bazaltu, kas cieši saskan ar tiem, kas atrodas gan uz Marsa, gan Mēness. Dažādos spiedienos, temperatūrās un skābekļa piemaisījumos vulkāniskais iezis tika izkausēts un pētīts ar spektrometru. Tas zinātniekiem ļāva noteikt, cik daudz oglekļa bija absorbēts un kādā formā tas tika uzņemts. Viņu atradumi? Pie zemām skābekļa fukcitātēm sagūstītais ogleklis bija dzelzs karbonilveida formā, un zemā spiedienā dzelzs karbonilgrupa izdalās kā oglekļa monoksīds un metāns.
"Mēs noskaidrojām, ka zemā skābekļa skābekļa ietilpībā jūs varat magmā izšķīdināt vairāk oglekļa, nekā tika domāts iepriekš," sacīja Diāna Vetzela, Brauna aspirantūras studente un pētījuma galvenā autore. "Tam ir liela loma planētu interjeru atgāzēšanā un kā tas ietekmēs atmosfēras attīstību dažādos planētu ķermeņos."
Kā mēs zinām, Marsam ir bijusi vulkānisma vēsture, un, piemēram, tas nozīmē, ka lieliem metāna daudzumiem vienreiz ir jābūt atbrīvotiem, pārvietojot oglekli. Vai tas varēja izraisīt siltumnīcas efektu? Tas ir pilnīgi iespējams. Galu galā metāns agrīnā atmosfērā ļoti labi varēja uzturēt apstākļus, kas ir pietiekami silti, lai uz virsmas varētu veidoties šķidrs ūdens.
Varbūt pat pietiekami, lai baseinā…
Oriģinālais stāsta avots: Brauna universitātes jaunumu izlaidums.
