Μετά από σχεδόν μια δεκαετία σε τροχιά γύρω από τον Άρη το διαστημικό εργαστήριο MAVEN της NASA παρατήρησε για πρώτη φορά άμεσα τη διαδικασία που οι επιστήμονες υποψιάζονταν εδώ και καιρό ότι ήταν υπεύθυνη για την απογύμνωση της ατμόσφαιρας του πλανήτη φαινόμενο που προκάλεσε την ερημοποίηση και τις ακραίες συνθήκες που επικρατούν σε αυτόν.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στην επιθεώρηση «Science Advances» θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην απάντηση ενός μακροχρόνιου ερωτήματος σχετικά με το πώς ο Άρης μετατράπηκε από έναν δυνητικά κατοικήσιμο κόσμο με ποτάμια και λίμνες στην απέραντη έρημο που βλέπουμε σήμερα.
Αν και ο Άρης σήμερα είναι ξηρός, κρύος και ουσιαστικά χωρίς αέρα, η επιφάνειά του είναι «σκαλισμένη» με αδιαμφισβήτητα στοιχεία ενός πιο υγρού παρελθόντος. Χαρακτηριστικά που μοιάζουν με αρχαίες κοιλάδες ποταμών, κοίτες λιμνών και ορυκτά που σχηματίζονται μόνο με την παρουσία νερού υποδεικνύουν λίμνες μακράς διαρκείας, πιθανώς ακόμη και ρηχές θάλασσες, που έρεαν στην επιφάνεια του Άρη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Για να διατηρηθεί το υγρό νερό, ωστόσο, ο Άρης θα χρειαζόταν μια πολύ πυκνότερη ατμόσφαιρα για να παγιδεύσει τη θερμότητα και να διατηρήσει υψηλότερη επιφανειακή πίεση. Η κατανόηση του πότε και πώς εξαφανίστηκε αυτή η ατμόσφαιρα είναι απαραίτητη για την ανακατασκευή της κλιματικής εξέλιξης του Άρη και για τον προσδιορισμό του χρόνου για τον οποίο ο πλανήτης μπορεί να παρέμεινε κατοικήσιμος.
Η οβίδα
Την τελευταία δεκαετία, οι επιστήμονες έχουν συγκεντρώσει ολοένα και περισσότερα στοιχεία που αποδεικνύουν ότι ο ηλιακός άνεμος, η συνεχής ροή ιονισμένων σωματιδίων που εκπέμπονται από τον Ήλιο, και η ακτινοβολία απογύμνωσαν μεγάλο μέρος της ατμόσφαιρας του Άρη. Μεταξύ των σημαντικότερων μηχανισμών πίσω από αυτή τη διάβρωση είναι μια διαδικασία όπου σωματίδια υψηλής ενέργειας από τον ηλιακό άνεμο συγκρούονται με την ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη. Αυτές οι συγκρούσεις, κατ ‘αρχήν, μεταφέρουν αρκετή ενέργεια σε ουδέτερα άτομα και βοηθούν στην απελευθέρωσή τους από την βαρυτική έλξη του πλανήτη, εκτοξεύοντας τα στο Διάστημα. Πρόκειται για ένα φαινόμενο που οι ειδικοί αποκαλούν σωματιδιακό βομβαρδισμό.
«Είναι σαν να ρίχνεις μια οβίδα σε μια πισίνα. Η οβίδα, σε αυτή την περίπτωση, είναι τα βαριά ιόντα που συντρίβονται στην ατμόσφαιρα πολύ γρήγορα και εκτοξεύουν ουδέτερα άτομα και μόρια έξω» εξηγεί η η Σάνον Κάρι κύρια ερευνήτρια της αποστολής MAVEN στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Boulder η οποία ηγήθηκε της νέας μελέτης.
Ενώ αυτός ο σωματιδιακός βομβαρδισμός είχε από καιρό υποδειχθεί ως βασικός παράγοντας στην κλιματική εξέλιξη του Άρη, αυτή είναι η πρώτη φορά που η διαδικασία παρατηρείται άμεσα. Χρησιμοποιώντας εννέα χρόνια δεδομένων από το διαστημόπλοιο MAVEN οι ερευνητές κατέγραψαν τον σημερινό 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 αποτελεί ένα ιδανικό κοσμικό δείκτη για αυτό το είδος ατμοσφαιρικής διαφυγής επειδή είναι χημικά αδρανές, βαρύ και ανθεκτικό στο να φορτιστεί. Αυτό καθιστά απίθανο να αλληλεπιδράσει με άλλες ατμοσφαιρικές διεργασίες, πράγμα που σημαίνει ότι οποιαδήποτε σημαντική απώλεια αργού χρησιμεύει ως σαφής ένδειξη του σωματιδιακού βομβαρδισμού.
Η μελέτη αναφέρει ότι το MAVEN ανίχνευσε τις υψηλότερες συγκεντρώσεις αργού σε υψόμετρα όπου τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου συγκρούονται με την ατμόσφαιρα του Άρη. Η παρουσία του ήταν πολύ υψηλότερη από ό,τι εκεί που οι επιστήμονες θα περίμεναν να κινείται φυσικά υπό τη βαρύτητα του πλανήτη, επομένως τα ευρήματα παρέχουν άμεσες αποδείξεις ότι ο ψεκασμός ανυψώνει και αφαιρεί ενεργά τα μόρια από τον Άρη σύμφωνα με τη νέα μελέτη.
Αυτή η διαδικασία μπορεί ακόμη και να ήταν η κινητήρια δύναμη πίσω από την απώλεια της κάποτε πυκνής ατμόσφαιρας του Άρη και, μαζί με αυτήν, της ικανότητάς του να φιλοξενεί υγρό νερό στην επιφάνεια σημειώνουν οι ερευνητές. Τα δεδομένα του MAVEN αποκάλυψαν επίσης ότι αυτή η διαδικασία συμβαίνει με ρυθμό τέσσερις φορές υψηλότερο από ό,τι είχε προβλεφθεί προηγουμένως από τα μοντέλα. Έγινε πιο έντονη κατά τη διάρκεια των ηλιακών καταιγίδων, προσφέροντας ενδεχομένως μια ματιά στο πόσο πιο έντονη μπορεί να ήταν η διαδικασία κατά την πρώιμη ιστορία του Άρη, όταν ο πλανήτης ήταν πιο ευάλωτος στην ενέργεια του Ήλιου.
Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι αυτή η διαδικασία ήταν ιδιαίτερα έντονη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο ήλιος ήταν πιο ενεργός και ο Άρης είχε ήδη χάσει το προστατευτικό μαγνητικό του πεδίο. Χωρίς αυτή τη μαγνητική ασπίδα, η ατμόσφαιρα του Άρη παρέμεινε ευάλωτη στην πλήρη δύναμη του ηλιακού ανέμου, επιταχύνοντας τη διάβρωση του και ωθώντας τον πλανήτη πέρα από ένα σημείο καμπής όπου το υγρό νερό δεν μπορούσε πλέον να παραμείνει.
«Αυτά τα αποτελέσματα αποδεικνύουν τον ρόλο του σωματιδιακού βομβαρδισμού στην απώλεια της ατμόσφαιρας του Άρη και στον προσδιορισμό της ιστορίας του νερού στον Άρη» λέει η Σάνον Κάρι.
Για να προσδιοριστεί πλήρως εάν ο σωματιδιακός βομβαρδισμός ήταν πράγματι ο κύριος παράγοντας της μακροπρόθεσμης κλιματικής αλλαγής του Άρη, οι επιστήμονες θα πρέπει να εξετάσουν δισεκατομμύρια χρόνια στο παρελθόν χρησιμοποιώντας μοντέλα, ισοτοπικά δεδομένα και αρχαία κλιματικά στοιχεία. Μόνο τότε μπορούν να κρίνουν εάν το φιανόμενο αυτό απλώς άγγιξε τις άκρες της ατμόσφαιρας του Άρη ή την απογύμνωσε.
Naftemporiki.gr
