A sziklás világoknak a Naprendszeren kívüli kutatásakor a kutatók a Marsot laboratóriumként használják bolygóméretben.
Meddig lehet egy Marshoz hasonló sziklás bolygó életben maradni, ha vörös törpét kering? A NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) missziója, amely 2014 novemberétől tanulmányozza a szomszédainkat, segít majd megválaszolni ezt a nehéz kérdést.
„A MAVEN misszió megfigyelései azt mutatják, hogy a Vörös Bolygó fokozatosan elvesztette légkörének jelentős részét, és ez megváltoztatta a körülményeket” - mondta David Brain, a MAVEN misszió tudósa a Colorado Egyetemen (USA).
Bolygó laboratórium
A sziklás világoknak a Naprendszeren kívüli kutatásakor a kutatók a Marsot laboratóriumként használják bolygóméretben. Az amerikai geofizikai unió 2017. december 13-án New Orleansban (Egyesült Államok) esedékes ülésén David Brain megosztotta kollégáival, hogy a MAVEN-adatok hogyan befolyásolják a távoli csillagokat keringő sziklás bolygók életképességének meghatározását.
Űrhajó MAVEN. Hitel: NASA.
A MAVEN a fedélzeten eszközkészlettel rendelkezik, amelyek megmérik a marsi légkör elvesztését. A tanulmányok azt mutatják, hogy annak nagy része kiszabadult az űrbe "a kémiai és fizikai folyamatok kombinációjának köszönhetően", és a műszerekből származó adatok utalnak arra, hogy mindegyikük milyen szerepet játszott.
Promóciós videó:
Az elmúlt három évben a Nap növekvő és csökkenő aktivitási periódusokat tapasztalt, míg a Mars napviharokat, napsugárzó fáklyákat és koronális tömeges kidobásokat tapasztalt. Ezek a változások egyedülálló lehetőséget biztosítottak a MAVEN számára a légkör viselkedésének megfigyelésére különféle körülmények között.
Vörös törpe és hipotetikus Mars
David Brain és kollégái ezt a tudást hipotetikus Mars-szerű bolygóra alkalmazták, amely körül egy vörös törpe csillagot kering (a galaxisunk leggyakoribb csillagosztálya). Azt javasolták, hogy az exoplanet, akárcsak a Mars, az élhetõ zóna szélén helyezkedjen el. Mivel a vörös törpék gyengébbek, mint a Nap, élő zónájuk sokkal közelebb van. Kiderült, hogy a csillag és a közeli pálya szélsőséges ultraibolya sugárzása miatt a bolygó 5-10-szer nagyobb UV-sugárzást kap, mint a Mars kap. Ez növeli a légkör kiszabadulásáért felelős folyamatokhoz rendelkezésre álló energiamennyiséget.
A hipotetikus Mars elhelyezkedése a vörös törpét keringő lakható övezetben, összehasonlítva a valódi Mars helyzetével a Naprendszerben. Hitel: A NASA Goddard űrrepülési központja.
A MAVEN adatai alapján a kutatók kiszámították, hogy az exomars atmoszférája 3-5-szer több töltött részecskéket veszíthet egy ionszivárgásnak nevezett folyamatban, és 5-10-szer annyi semleges részecskéket veszíthet a fotokémiai menekülés eredményeként. Ezenkívül, mivel a légkörben sok töltött részecske lesz, akkor "permetezni" kezd. A permetezés folyamata hasonló a biliárd játékához: a töltött részecskék összeomlanak a molekulákba, részüket az űrbe nyomva, mások pedig a szomszédaik ellen. Ez a láncreakció jelentősen növeli a légköri veszteséget. Végül, a feltételezett bolygónak szembe kell néznie a könnyű molekulák, például a hidrogén veszteségével.
Általában véve, ha egy hipotetikus Marsot találunk egy nyugodt vörös törpe élőhelyének szélén, élettartama kb. 5-20-szor lerövidülhet. Ha a bolygót aktív vörös törperendszerbe helyezzük, ez az időtartam kb. 1000-szer csökken.
Enyhítő körülmények
Ennek ellenére David Brain a legrosszabb esetet úgy vélte, hogy a Marsot egy vörös törpe közepére helyezi. Egy másik bolygónak lehetnek enyhítő tényezői, például aktív geológiai folyamatok, mágneses mező vagy nagyobb méret. Mindez lehetővé teszi a légkör hosszabb ideig történő feltöltését, védelmét és megőrzését.
„A távoli világok alkalmazhatósága az egyik legfontosabb téma a csillagászatban, és ezek a becslések azt mutatják, hogyan lehet a Marsról és a Napról szóló ismereteket felhasználni az univerzumban való életkeresés során” - fejezte be Bruce Yakoski, a MAVEN fő kutatója a Colorado Egyetemen (USA).
Roman Zakharov