Επιστήμονες κατάφεραν για πρώτη φορά να καταγράψουν με σαφήνεια το φαινόμενο που ευθύνεται για την αποδυνάμωση της ατμόσφαιρας του Άρη, επιβεβαιώνοντας με παρατηρήσεις μια θεωρία δεκαετιών. Η ομάδα, με επικεφαλής την πλανητολόγο Shannon Curry από το University of Colorado Boulder, εντόπισε αδιαμφισβήτητες ενδείξεις του αποκαλούμενου «sputtering», ενός μηχανισμού που θεωρείται κεντρικός στην απώλεια της ατμόσφαιρας και του νερού στον Κόκκινο Πλανήτη.
Η ανακάλυψη αυτή προέκυψε από την ανάλυση δεδομένων που συλλέχθηκαν σε διάστημα μεγαλύτερο των εννέα ετών από το διαστημόπλοιο MAVEN της NASA, το μοναδικό σκάφος που διαθέτει τον απαραίτητο εξοπλισμό και την κατάλληλη τροχιά για την παρακολούθηση του συγκεκριμένου φαινομένου σε πραγματικό χρόνο.
Το φαινόμενο του sputtering εμφανίζεται όταν ιόντα, τα οποία επιταχύνονται από το ηλεκτρικό πεδίο του ηλιακού ανέμου, εισβάλλουν στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη χωρίς μαγνητική προστασία, όπως ο Άρης. Η σύγκρουση αυτή μεταφέρει ενέργεια στα ουδέτερα σωματίδια της ανώτερης ατμόσφαιρας, εκτοξεύοντας μερικά από αυτά στο Διάστημα, ακριβώς όπως μια πρόσκρουση μετεωρίτη. Εάν τα σωματίδια αποκτήσουν την κατάλληλη ταχύτητα διαφυγής, εγκαταλείπουν οριστικά την ατμόσφαιρα του πλανήτη.
Διαβάστε επίσης
Μέχρι σήμερα, η άμεση παρατήρηση αυτού του μηχανισμού ήταν εξαιρετικά δύσκολη, καθώς απαιτούσε ταυτόχρονες μετρήσεις των ουδέτερων ατόμων που εκτινάσσονται, του ηλιακού ηλεκτρικού πεδίου και της παρουσίας ιόντων. Απαιτούνταν επίσης παρατηρήσεις τόσο στην φωτεινή όσο και στη σκοτεινή πλευρά του Άρη, καθώς και σε μεγάλο βάθος στην ατμόσφαιρα του.
Αναλύοντας τα δεδομένα του MAVEN, η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε στο στοιχείο αργό (Ar), το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως δείκτης για τη μέτρηση του sputtering. Διαπιστώθηκε πως σε υψόμετρα άνω των 350 χιλιομέτρων, οι συγκεντρώσεις αργού εξαρτώνται από τον προσανατολισμό του ηλεκτρικού πεδίου του ηλιακού ανέμου. Αντιθέτως, σε χαμηλότερα υψόμετρα, οι τιμές παρέμεναν σταθερές.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η διαπίστωση πως τα ελαφρύτερα ισότοπα του αργού (Ar) παρουσιάζουν αυξημένη απώλεια σε σχέση με τα βαρύτερα, γεγονός που δεν μπορεί να εξηγηθεί με άλλο τρόπο πέρα από την ενεργή λειτουργία του sputtering. Η εικόνα αυτή ενισχύθηκε περαιτέρω κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής καταιγίδας τον Ιανουάριο του 2016, όταν τα σημάδια του φαινομένου έγιναν εντονότερα.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, το sputtering στις μέρες μας είναι πάνω από τέσσερις φορές πιο έντονο από ό,τι είχαν προβλέψει προηγούμενα θεωρητικά μοντέλα. Επιπλέον, οι ηλιακές καταιγίδες μπορούν να αυξήσουν σημαντικά την ένταση του φαινομένου, στοιχείο που προσφέρει πολύτιμες ενδείξεις για τις ακραίες συνθήκες που επικρατούσαν στο Ηλιακό Σύστημα πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, όταν η ηλιακή δραστηριότητα ήταν πολύ πιο έντονη.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances, καταλήγει στο συμπέρασμα ότι το sputtering πιθανότατα έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην απώλεια της αρχέγονης ατμόσφαιρας του Άρη. Τα ευρήματα ενισχύουν την κατανόηση της πλανητικής εξέλιξης και συνδέονται άμεσα με τα ερωτήματα που αφορούν την ύπαρξη νερού και πιθανής ζωής στον Άρη στο μακρινό παρελθόν.
[via]
