Метан мог помочь раннему Марсу нагреться

0
6

Присутствие воды на поверхности Марса в древности является парадоксом. Существует множество свидетельств того, что на поверхности Красной планеты присутствовали потоки жидкой воды. Тем не менее, в тот период времени, когда предположительно на поверхности присутствовала вода – от трех до четырех миллиардов лет назад – Марс должен быть слишком холодным чтобы на его поверхности присутствовала вода в жидком состоянии.

Метан мог помочь раннему Марсу нагреться

Так как же на поверхности могла присутствовать вода в жидком состоянии?

Исследователи из школы инженерии и прикладных наук Джона Полсона в Гарварде, предположили, что ранее Марс мог быть прогрет мощным парниковым эффектом. В статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters, исследователи обнаружили, что взаимодействие между метаном, двуокисью углеродом и водородом в ранней марсианской атмосфере, возможно создало условия, когда планета могла поддерживать воду в жидком состоянии.

«Ранний Марс является уникальным местом в том смысле, что это единственная известная планетная среда, где мы можем с уверенностью сказать, что по крайне мере были эпизодические моменты, когда на ее поверхности могла процветать жизнь», — сообщил Робин Вордсворт (Robin Wordsworth) доцент кафедры окружающей среды и автор статьи. «Если мы понимаем какие условия были на раннем этапе жизни Марса, то это может нам рассказать, что ни будь о потенциале обнаружения жизни на других планетах за пределами Солнечной системы»

Четыре миллиарда лет назад, Солнце было примерно на 30% слабее чем сегодня. Количество испускаемой радиации и, следовательно, тепла достигающей поверхности Марса было также намного меньше. Скудное излучение, которое достигало планеты могло задержаться в атмосфере, в результате чего могли быть периоды теплой и влажной погоды на планете. В течении многих десятилетий, ученые пытались смоделировать, как именно планета могла удерживать тепло.

Очевидным решением данной задачи является CO2. Углекислый газ составляет 95% от сегодняшней марсианской атмосферы и является наиболее известным парниковым газом на Земле.

«Вы можете добавлять в климатически модели сколько угодно CO2, однако вы никогда не добьетесь повышения температуры для поддержания жидкой воды на поверхности планеты», — сказал Вордсворт.

Должно быть что-то еще в атмосфере Марса, что внесло существенный вклад в парниковый эффект на планете.

Существует доказанный эффект, когда атмосферы скалистых планет теряют более легкие газы, такие как водород, с течением времени. Они банально улетают в космическое пространство.

Вордсворт и его коллеги взглянули на эти давно потерянные газы, чтобы попробовать объяснить ранний климат Марса. В частности, команда исследователей обратила внимание на метан, который сегодня не в изобилии в марсианской атмосфере. Миллиарды лет назад, геологические процессы могли выпустить в атмосферу значительно большее количество метана. Этот газ медленно превращался в водород и другие газы. Аналогичный процесс в настоящее время происходит на спутнике Сатурна, Титане.

Чтобы понять, как вела себя ранняя марсианская атмосфера, команде исследователей необходимо понять фундаментальные свойства этих молекул.

«Результат изучения столкновения таких молекул как метан, водород и диоксид углерода, а также их взаимодействие с фотонами, показали, что подобная комбинация приводит к очень сильному поглощению излучения», — добавил Вордсворт.

Еще Карл Саган в 1977 году предположил подобный сценарий ранней марсианской атмосферы. Однако данное исследование впервые показывает и представляет рабочую климатическую модель ранней атмосферы Марса, где метан является эффективным парниковым газом.