Curiosity: skorupa Marsa wzbogaca jego atmosferę

curiosityfin-1

Łazik Curiosity odkrył dowody wskazujące na to, że skład chemiczny materii tworzącej powierzchnię Marsa przez miliony lat dynamicznie przyczyniał się do składu chemicznego atmosfery. To kolejna informacja dowodząca tego, że historia atmosfery Czerwonej Planety jest dużo bardziej złożona i interesująca niż wcześniej uważano.

Odkrycia dokonano za pomocą zestawu instrumentów SAM (Sample Analysis at Mars), który badał obfitość ksenonu i kryptonu w atmosferze Marsa. Te dwa gazy mogą być wykorzystane jako wskaźniki wspomagające naukowców w badaniu ewolucji i erozji marsjańskiej atmosfery. Wiele informacji o ksenonie i kryptonie w marsjańskiej atmosferze pochodzi z analizy meteorytów marsjańskich i pomiarów wykonanych przez misję Viking.

„Okazało się, że wcześniejsze badania ksenonu i kryptonu pozwoliły nam poznać tylko część historii,”mówi Pamela Conrad, główna autorka raportu i zastępca głównego badacza zespołu SAM z Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland. „Dzięki SAM mamy teraz pierwsze kompletne pomiary, które mogą stanowić punkt odniesienia dla pomiarów meteorytów marsjańskich.”

Szczególnie interesujące dla naukowców są stosunki określonych izotopów ksenonu i kryptonu. Zespół SAM przeprowadził serię pierwszych tego typu eksperymentów, w ramach których mierzono obfitość wszystkich izotopów ksenonu i kryptonu w marsjańskiej atmosferze. Eksperymenty opisano w artykule opublikowanym w periodyku Earth and Planetary Science Letters.

Metoda wykorzystywana przez zespół zwana jest statyczną spektrometrią masową i doskonale nadaje się do wykrywania gazów lub izotopów obecnych tylko w śladowych ilościach. Choć nie jest to nowa technika, to na powierzchni innej planety po raz pierwszy wykonał ją SAM.

Przeprowadzone analizy dały wyniki zgadzające się z wcześniejszymi badaniami, lecz niektóre stosunki izotopów nieznacznie różniły się od odczekiwań. Pracując nad wytłumaczeniem tych subtelnych lecz isttnych różnic, naukowcy zorientowali się, że neutrony mogły  przejść z jednego pierwiastka chemicznego do drugiego w materiale pokrywającym powierzchnię Marsa. Proces ten znany jest jako wychwyt neutronu i może tłumaczyć dlaczego kilka wybranych izotopów występuje w większej ilości niż wcześniej przypuszczano.

W szczególności wydaje się, że pierwiastki baru mogły pozbyć się neutronów, które zostały przechwycone przez ksenon i doprowadziły do powstania wyższych energetycznie izotopów ksenonu-124 i 126.  Podobnie brom mógł oddać część swoich neutronów i doprowadzić do powstania wysokich poziomów kryptonu-80 i kryptonu-82.

Owe izotopy mogły być uwolnione do atmosfery w trakcie zderzeń innych ciał z powierzchnią lub w formie gazu uciekającego z regolitu.

„Pomiary przeprowadzone za pomocą SAM  wskazują na to, że mamy do czynienia z naprawdę interesującymi procesami, w których skały i nieskonsolidowana materia na powierzchni planety  wpływa na zawartość izotopów ksenonu i kryptonu w atmosferze planety,” mówi Conrad.

Atmosfery Ziemi i Marsa różnią się pod względem obfitości izotopów ksenonu i kryptonu, szczególnie ksenonu-129 – w atmosferze marsjańskiej jest go znacznie więcej niż w ziemskiej.

„Unikalna możliwość pomiaru sześciu i dziewięciu różnych izotopów kryptony i ksenonu na miejscu, na Marsie pozwala naukowcom dokładnie badać oddziaływanie skorupy z atmosferą marsjańską,” mówi Michael Meyer, główny badacz projektu Mars Exploration Program z siedziby głównej NASA w Waszyngtonie.

 

Komentarze

comments