Meteoriti i atmosfera na Marsu

Geolozi koji su analizirali 40 meteorita koji su na Zemlju pali s Marsa otključali su tajne Marsove atmosfere sakrivene u kemijskim potpisima koje su iza sebe ostavile ove drevne stijene.

Četvrtak, 17. travnja 2014. u 20:37 sati Aktualnosti

Studija objavljena 17. travnja u listu Nature pokazala je da su se atmosfere Zemlje i Marsa značajno razlikovale vrlo rano u evoluciji našeg Sunčevog sustava duge 4.6 milijardi godina.Rezultati će pomoći u usmjeravanju istraživača prema razumijevanju toga postoji li i je li ikada postojao život na Marsu i toga kako je voda koje danas više nema na njegovoj površini ondje tekla u prošlosti. 
Heather Franz, bivša suradnica na sveučilištu u Marylandu koja sada radi sa skupinom znanstvenika na roveru Curiosity u NASA-inom Centru za let svemirom Goddard provela je studiju s Jamesom Farquharom, koautorom i profesorom geologije na sveučilištu u Marylandu. Izmjerili su sumporne spojeve u 40 meteorita s Marsa, što je puno veća brojka u odnosu na prethodne analize. Od 60 000 i više meteorita koji su pronađeni na Zemlji samo za 69 se vjeruje da su dijelovi kamenja koji su bili izbačeni s površine Marsa. 
Ti su meteoriti magmatske stijene koje su se formirale na Marsu i onda bile izbačene u svemir prilikom udara asteroida ili kometa u crveni planet, te sletjele na Zemlju. Najstariji meteorit u ovoj studiji je star otprilike 4.1 milijardu godina a oblikovan je u ranom djetinjstvu našeg Sunčevog sustava. Najmlađi su stari između 200 i 500 milijuna godina. Proučavanje marsovskih meteorita različite starosti znanstvenicima pomaže istražiti kemijski sastav atmosfere na Marsu kroz povijest planeta i saznati je li planet ikada bio pogodan za život. Mars i Zemlja dijele iste osnovne elemente potrebne za život, ali uvjeti na Marsu su puno nepogodniji, obilježava ih suha površina, hladne temperature, radioaktivne kozmičke zrake te ultraljubičasto zračenje sa Sunca. Ipak, za neke geološke oblike na Marsu je očito da su stvoreni pomoću vode, što je znak blažih uvjeta u prošlosti. Znanstvenici nisu sigurni jesu li ti uvjeti omogućavali postojanje tekuće vode na površini planeta no čini se da su staklenički plinovi koje su oslobodili vulkani vjerojatno igrali ulogu u tome. 
Sumpor kojega na Marsu ima u izobilju možda je bio jedan od stakleničkih plinova koji su zagrijavali površinu te je mogao biti izvor hrane za mikrobe. Budući da su meteoriti bogat izvor informacija o marsovskom sumporu, znanstvenici su analizirali atome sumpora koje kamenje sadrži.U meteoritima s Marsa nešto sumpora potječe od rastaljenih stijena ili magme koja je na površinu izašla tijekom vulkanskih erupcija. Vulkani su također u atmosferu ispustili sumporov dioksid, gdje je on međudjelovao sa svjetlošću i reagirao s ostalim molekulama i zatim se slegnuo na površini planeta.U prirodi postoje četiri stabilna izotopa sumpora, različita oblika tog elementa od kojih svaki sadrži vlastiti atomski 'potpis'. Sumpor je i kemijski raznolik, budući da međudjeluje sa mnogo drugih elemenata. Svako od tih međudjelovanja različito raspoređuje sumporne izotope. Mjereći omjer sumpornih izotopa u uzorku stijene znanstvenici mogu saznati je li taj sumpor potekao od magme duboko ispod površine planeta, je li on atmosferski sumporov dioksid ili neki njemu srodan spoj, ili možda proizvod biološke aktivnosti. 
Koristeći najnovija tehnološka dostignuća za praćenje sumporovih izotopa u uzorcima s marsovskih meteorita znanstvenici su uspjeli identificirati jedan dio sumpora koji je proizvod fotokemijskih procesa u Marsovoj atmosferi. Taj je sumpor bio nataložen na površini i kasnije postao dio magme koja je eruptirala i formirala magmatske stijene. Izotopni otisci pronađeni u uzorcima meteorita se razlikuju od onih koji nastaju u oblicima života koji se temelje na sumporu. Znanstvenici su otkrili da su kemijske reakcije sa sumporom u Marsovoj atmosferi bile drugačije od onih koje su se odvijale rano u geološkoj povijesti Zemlje. To nagovještava da su rane atmosfere ovih planeta bile vrlo različite, izjavila je Franz. 
Točna narav ovih različitosti je nejasna, ali ostali dokazi upućuju na to da je velik dio astmosfere na Marsu nestao ubrzo nakon formacije Sunčevog sustava, te je ona postala tanja od Zemljine, s nižim koncentracijama ugljičnog dioksida i ostalih plinova. ''To je jedan od razloga zašto je na Marsu danas previše hladno da bi postojala tekuća voda, no nije uvijek bilo tako,'' kaže Franz. 
''Klimatski modeli nam pokazuju da je umjereno obilje sumpornog dioksida u atmosferi nakon vulkanskih erupcija koje su se događale u povijesti Marsa moglo proizvesti učinak zagrijavanja koji je možda dozvoljavao postojanje tekuće vode na površini tijekom duljih razdoblja,'' izjavila je Franz. ''Naša mjerenja sumpora u marsovskim meteoritima smanjuju raspon mogućih atmosferskih sastava, budući da struktura izotopa koju smo opazili ukazuje na specifičnu vrstu fotokemijske aktivnosti na Marsu koja se razlikuje od one na mladoj Zemlji.'' 
Razdoblja većih razina sumpornog dioksida pomažu u objašnjavanju osušenih jezerskih dna, riječnih kanala i ostalih dokaza vodene prošlosti crvenog planeta. Topli temperaturni uvjeti možda su trajali dovoljno dugo da se razviju mikropski oblici života.Posao kojeg je obavio ovaj tim stručnjaka pružio nam je najsveobuhvatniji zapis o raspodjeli sumpornih izotopa na Marsu. Sakupili su bazu podataka s atomskim otiscima koji pružaju normu za usporedbu uzoraka koji sadrže sumpor i koje sakupljaju NASA-ine misije na Mars. Ova će informacija istraživačima olakšati pronalazak mogućih znakova biološki proizvedenog sumpora, izjavio je Farquhar. 

Članak preuzet sa: http://www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140416143346.htm; autor: nepoznat 
Izvor fotografije: Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology


Predavači na 100DA
Ponedjeljak, 01. travnja 2019.
Skupština društva i 10. obljetnica postojanja
Ponedjeljak, 26. studenog 2018.
In memoriam Nenad Šironja
Srijeda, 25. travnja 2018.