Pētot akmeņainās pasaules ārpus Saules sistēmas, pētnieki izmanto Marsu kā laboratoriju planētu mērogā.
Cik ilgi akmeņainā planēta, kas līdzīga Marsam, varētu palikt apdzīvojama, ja tā riņķotu ap sarkanu punduri? NASA Marsa atmosfēras un gaistošās evolūcijas (MAVEN) misija, kas mūsu kaimiņu pēta kopš 2014. gada novembra, palīdzēs atbildēt uz šo sarežģīto jautājumu.
“MAVEN misijas novērojumi norāda, ka Sarkanā planēta pakāpeniski ir zaudējusi ievērojamu savas atmosfēras daļu, un tas ir mainījis apstākļus uz tās,” saka Kolorado universitātes (ASV) MAVEN misijas zinātnieks Deivids Brains.
Planētu laboratorija
Pētot akmeņainās pasaules ārpus Saules sistēmas, pētnieki izmanto Marsu kā laboratoriju planētu mērogā. Amerikas Ģeofiziskās savienības rudens sanāksmē 2017. gada 13. decembrī Ņūorleānā, ASV, Deivids Brainss dalījās ar kolēģiem, kā MAVEN dati ietekmēs tālu klinšu orbītā esošo klinšaino planētu apdzīvojamības noteikšanu.
Kosmosa kuģis MAVEN. Kredīts: NASA.
MAVEN klāstā ir instrumentu komplekts, kas mēra Marsa atmosfēras zaudēšanu. Pētījumi rāda, ka liela daļa no tā ir nokļuvusi kosmosā "caur" ķīmisko un fizikālo procesu apvienojumu, un dati no instrumentiem sniedz norādes par katra spēlēto lomu.
Reklāmas video:
Pēdējo trīs gadu laikā Saule ir piedzīvojusi pieaugošas un samazinātas aktivitātes periodus, savukārt Marss ir piedzīvojis saules vētru, saules uzliesmojumus un koronālo masu izmešanu. Šīs izmaiņas ir devušas MAVEN unikālu iespēju novērot atmosfēras izturēšanos dažādos apstākļos.
Sarkanais punduris un hipotētiskais Marss
Deivids Brains un viņa kolēģi izmantoja šīs zināšanas hipotētiskai Marsam līdzīgai planētai, kas riņķo ap sarkano punduru zvaigzni (visbagātākā zvaigžņu klase mūsu galaktikā). Viņi ierosināja, ka eksoplaneta, tāpat kā Marss, atrodas apdzīvojamās zonas malā. Bet, tā kā sarkanie punduri ir vājāki nekā Saule, to apdzīvojamā zona ir daudz tuvāk. Izrādījās, ka zvaigznes un tuvās orbītas ārkārtējā ultravioletā starojuma dēļ planēta saņems 5-10 reizes vairāk UV, nekā saņem Marss. Tas palielina enerģijas daudzumu, kas pieejams procesiem, kas atbildīgi par atmosfēras izkļūšanu.
Hipotētiskā Marsa atrašanās vieta apdzīvojamā zonā, kas riņķo ap sarkanu punduri, salīdzinot ar reālā Marsa atrašanās vietu Saules sistēmā. Kredīts: NASA Goddard kosmisko lidojumu centrs.
Balstoties uz datiem no MAVEN, pētnieki aprēķināja, ka eksomara atmosfērā fotoķīmiskās izbēgšanas rezultātā varētu zaudēt 3-5 reizes vairāk uzlādētu daļiņu, ko sauc par jonu noplūdi, un 5-10 reizes vairāk neitrālu daļiņu. Turklāt, tā kā atmosfērā būs daudz uzlādētu daļiņu, tā sāks "izsmidzināt". Smidzināšanas process ir līdzīgs biljarda spēlei: lādētas daļiņas sabrūk molekulās, dažas no tām stumjot kosmosā, bet citas - pret kaimiņiem. Šī ķēdes reakcija ievērojami palielina atmosfēras zudumu ātrumu. Visbeidzot, hipotētiskā planēta saskarsies ar tādu gaismas molekulu kā ūdeņraža zaudēšanu.
Kopumā hipotētiska Marsa atrašana mierīga sarkanā pundura apdzīvojamās zonas malā varētu saīsināt dzīves ilgumu apmēram 5-20 reizes. Ja planēta tiek ievietota aktīvā sarkano punduru sistēmā, šis periods tiks samazināts apmēram 1000 reizes.
Atbildību mīkstinoši apstākļi
Neskatoties uz to, Deivids Brains uzskatīja sliktāko scenāriju, novietojot Marsu sarkanā pundura vidū. Citai planētai var būt daži mīkstinoši faktori, piemēram, aktīvi ģeoloģiski procesi, magnētiskais lauks vai lielāks izmērs. Tas viss ļauj jums papildināt, aizsargāt un saglabāt atmosfēru ilgāku laiku.
“Tālu pasauļu apdzīvojamība ir viena no vissvarīgākajām astronomijas tēmām, un šie aprēķini parāda vienu veidu, kā izmantot zināšanas par Marsu un Sauli, meklējot dzīvību Visumā,” secināja Kolorādo universitātes (ASV) MAVEN galvenais pētnieks Brūss Jakoskis.
Romāns Zaharovs