NASA po prvýkrát zachytila na Marse proces sputtering. Ide o objav, ktorý môže odhaliť kľúčové odpovede o planéte
Po desaťročí výskumu NASA objavila na Marse proces sputtering. Ide o kľúčový mechanizmus, ktorý odhalil, ako sa Mars premenil z planéty plnej vody na pustú púšť.
Po desaťročí neúnavného výskumu sa tím NASA dočkal prelomového objavu. Ich sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) po prvýkrát priamo zaznamenala jav nazývaný sputtering. Ide o proces úniku atmosféry, ktorý by mohol pomôcť odpovedať na jednu z najväčších otázok o histórii Marsu. Kam sa podela všetka voda? O samotnom objave informovala NASA.
Vedci už dávno vedia, že povrch Marsu bol pred miliardami rokov bohatý na vodu. Existuje totiž množstvo geologických dôkazov o riekach, jazerách a možno aj oceánoch. No s časom sa Mars premenil na suchú, nehostinnú púšť. Ako k tomu došlo? A čo spôsobilo, že voda z planéty zmizla?
Jednou z hlavných teórií je, že Mars prišiel o svoj magnetický štít, ktorý ho chránil pred slnečným vetrom. Ide o prúd nabitých častíc zo Slnka. Bez tejto ochrany sa atmosféra Marsu začala priamo stretávať s týmito energetickými časticami. Sputtering je jeden z kľúčových mechanizmov, ako dochádza k strate atmosféry. Ide o proces, pri ktorom ťažké ióny narazia do atmosféry takou silou, že z nej doslova vyrazia atómy von do vesmíru.
Okrem samotného mechanizmu vedci zistili, že sputtering odnáša z atmosféry predovšetkým ľahšie izotopy argónu a iných plynov, čo naznačuje, že atmosféra Marsu sa menila nielen čo do objemu, ale aj do zloženia. To má zásadný význam pre modelovanie minulosti planéty a pre pochopenie toho, aké zložky atmosféry boli stratené najrýchlejšie a ktoré mohli ovplyvniť stabilitu vody.
„Je to ako keď urobíte bombu do bazéna,“ vysvetľuje Shannon Curry, hlavná výskumníčka misie MAVEN. „V tomto prípade sú tou bombou ťažké ióny narážajúce do atmosféry. Ich náraz spôsobí, že neutrálnym atómom a molekulám zostane len jediné – odletieť preč.“
Až doposiaľ mali vedci len nepriamy dôkaz o tom, že sputtering naozaj prebieha. Tento dôkaz pochádzal z pozorovaní izotopov argónu. To znamená, že ľahšie izotopy sa ľahšie dostanú do vyšších vrstiev atmosféry a zároveň boli výrazne menej zastúpené ako tie ťažšie.
Neprehliadni
Keďže práve sputtering odstraňuje hlavne ľahšie izotopy, išlo o silný, hoci nepriame svedectvo. Vedci ale túžili „vidieť samotný oheň, nie len popol“, ako Curry metaforicky opisuje. A teraz sa im to podarilo. Kľúčom boli súčasné merania z troch rôznych prístrojov na sonde MAVEN: analyzátora slnečného vetra, magnetometra a hmotnostného spektrometra plynov a iónov. Navyše bolo nevyhnutné získať údaje na dennej aj nočnej strane planéty a v nízkych výškach, čo si vyžadovalo roky trpezlivého pozorovania.
Výsledkom je nová „mapa“ rozloženia argónu v atmosfére Marsu. Tá ukázala, že argón sa vyskytuje vo veľkých výškach presne tam, kde do atmosféry narážajú energetické častice zo Slnka. Inými slovami, vedecký tím zachytil sputtering v reálnom čase. A to nebolo všetko. Zistilo sa, že tento jav prebieha štyrikrát rýchlejšie, než sa doteraz predpokladalo, a že počas slnečných búrok sa jeho intenzita ešte dramaticky zvyšuje. To je obzvlášť dôležité pri pohľade do minulosti, keď bolo Slnko mladšie a aktívnejšie. Vtedy mohlo dochádzať k masívnemu úniku atmosféry, a tým aj vody.
„Tento objav nám pomáha lepšie pochopiť, prečo Mars prišiel o svoju atmosféru a aké to malo dôsledky pre jeho obývateľnosť,“ hovorí Curry.
Práve zistenie, že sputtering prebieha štyrikrát rýchlejšie, než sa očakávalo, znamená, že Mars mohol stratiť väčšinu svojej atmosféry už v priebehu niekoľkých stoviek miliónov rokov po strate magnetického poľa. To je dramatická zmena v našom chápaní vývoja tejto planéty a jej schopnosti udržať vodu a potenciálny život.
Ak Mars niekedy podporoval život, sputtering mohol byť jedným z hlavných dôvodov, prečo sa to skončilo. Objav bol publikovaný v prestížnom vedeckom časopise Science Advances a predstavuje jeden z najvýznamnejších výsledkov misie MAVEN. Táto sonda, vypustená v roku 2013, je súčasťou programu NASA na prieskum Marsu a poskytuje kľúčové informácie o tom, ako sa táto planéta menila v čase.
Komentáre