Das Geheimnis der fehlenden Atmosphäre des Mars war seiner Lösung einen Schritt näher. Die bisherige Hypothese legte nahe, dass ein erheblicher Teil des Kohlenstoffs aus der Marsatmosphäre, in dem Kohlendioxid vorherrscht, durch chemische Prozesse zwischen Gesteinen fixiert werden kann. Eine neue Studie legt jedoch nahe, dass Kohlenstoff in den Sedimenten auf dem Roten Planeten angesichts der über einen langen Zeitraum aus der Luft verloren gegangenen enormen Menge an Kohlenstoff nicht ausreicht.
"Die größte Kohlenstoffablagerung auf dem Mars ist bestenfalls doppelt so hoch wie die derzeitige Marsatmosphäre", sagte Bethany Ehlmann, Co-Autorin des California Institute of Technology (Caltech) und des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien.
"Selbst wenn Sie alle bekannten Kohlenstoffspeicher zusammenführen, reicht es nicht aus, die dichte Atmosphäre zu isolieren, die für die Zeit vorgeschlagen wurde, als Flüsse auf der Marsoberfläche flossen", fügte Ehlmann hinzu, der mit dem Hauptautor Christopher zusammengearbeitet hatte. Edwards, ehemaliger Forscher am California Institute of Technology (jetzt beim US Geological Survey).
Obwohl der Mars heute trocken ist, glauben Wissenschaftler, dass die Oberfläche des Planeten vor Milliarden von Jahren große Mengen an Flüssigkeit enthielt. In der Vergangenheit musste der Mars eine viel dickere Atmosphäre haben, um Wasser vor dem Gefrieren oder dem sofortigen Verdampfen zu schützen, sagen Wissenschaftler. (Die Marsatmosphäre macht derzeit nur 1 Prozent der Erdatmosphäre auf Meereshöhe aus.) Kohlendioxid kann durch chemische Reaktionen mit Gesteinen aus der Atmosphäre extrahiert werden und Kohlenstoffmineralien bilden. Eine frühere Studie deutete darauf hin, dass der Rote Planet durch signifikante Kohlenstoffablagerungen bedeckt sein könnte, die gespeichert werden könnten, bevor Mars seine Atmosphäre verlor.
Die Umlaufbahnen des Mars und der Rover fanden jedoch nur wenige konzentrierte Kohlenstoffablagerungen. Die bekannteste kohlenstoffreiche Ablagerung auf dem Mars ist die Neil-Foss-Region, die mindestens so groß wie Delaware und potenziell so groß wie Arizona ist.
Edwards und Ehlmann verwendeten Daten von zahlreichen Missionen zum Mars, einschließlich des Mars Global Surveyor der NASA, des Mars Explorationsorbits und des Mars Odyssey-Orbits, um abzuschätzen, wie viel Kohlenstoff in Nile Foss gebunden ist. Dann verglichen sie diese Menge mit der Menge, die sie benötigen, um eine dichte, kohlenstoffreiche Atmosphäre zu bilden, die zur Existenz von Wasser auf der Oberfläche beiträgt, während Flüsse fließen, die auf der Oberfläche des Planeten ein weites geschnitztes Tal von Netzen aufweisen.
Ergebnisse Mehr als 35 Kohlenstoffvorkommen in der Größe von Nili Foss erfordern die Isolierung einer großen Menge Kohlenstoff als Marsatmosphäre, die er wahrscheinlich bereits verloren hat.
Die Oberfläche des Mars wurde weitgehend von Umlaufbahnen und Fahrzeugen untersucht und enthüllte nur begrenzte und isolierte Kohlenstoffablagerungen. Daher halten es Edwards und Ehlmann für unwahrscheinlich, dass nach dem letzten Test so viele große Lagerstätten geschlossen blieben. Obwohl sehr frühe Sedimente unter der Marskruste verborgen sein mögen, enthüllt ihre Existenz nicht das Geheimnis der Atmosphäre, die existierte, als ein Fluss-geschnitztes Tal gebildet wurde. Also, wenn die dicke Atmosphäre nicht in Kohlenstoffablagerungen eingeschlossen war, was ist damit passiert? Eine Möglichkeit besteht darin, dass es im Raum mit der oberen Atmosphäre verloren gehen könnte - ein Phänomen, das die NASA Curiosity rover Beweise in der Vergangenheit gefunden.
Doch Wissenschaftler sind sich nicht sicher, wie viel von dem, was verloren war, vor der Bildung der Täler passiert ist. NASA MAVEN (Mars Atmosphere und Volatile Evolution) Orbiter kann helfen, das Geheimnis zu verengen, da es die Atmosphäre des Mars untersucht.
Vielleicht ist die Atmosphäre, die durch die Zeit der Bildung eines Netzwerks von Tälern“, nicht so dick war - sagte Edwards. „Anstatt, dass der Mars war nass und warm, vielleicht war es kalt und feucht Atmosphäre, die bereits ausgedünnt wird. Welche Wärme wird benötigt, damit sich Täler bilden können? Nicht sehr warm. "
"An den meisten Orten konnte man Schnee und Eis anstelle von Regen haben", sagte Edwards. „Sie haben gerade über dem Gefrierpunkt von Wasser zu schieben auftauen und es erfordert nicht viel Atmosphäre.“ Die Studie wurde online am 21. August in der Zeitschrift „Geology“ veröffentlicht.
