Kada proučavaju stjenovite svjetove izvan Sunčevog sustava, istraživači koriste Mars kao laboratorij planetarnih razmjera.
Koliko dugo bi kameniti planet, sličan Marsu, mogao ostati useljiv, ako okruži crvenim patuljem? NASA-ova misija Mars Atmosfera i nestabilna evolucija (MAVEN), koja proučava našeg susjeda od studenog 2014., pomoći će odgovoriti na ovo teško pitanje.
"Promatranja misije MAVEN pokazuju da je Crvena planeta postepeno izgubila značajan dio svoje atmosfere, a to je promijenilo i uvjete na njoj", kaže David Brain, znanstvenik misije MAVEN na Sveučilištu u Coloradu (SAD).
Planetarni laboratorij
Kada proučavaju stjenovite svjetove izvan Sunčevog sustava, istraživači koriste Mars kao laboratorij planetarnih razmjera. Na jesenjem sastanku Američke geofizičke unije 13. prosinca 2017. u New Orleansu u SAD-u David Brain podijelio je s kolegama kako će MAVEN-ovi podaci utjecati na utvrđivanje životne sposobnosti kamenih planeta u orbiti oko udaljenih zvijezda.
Svemirski brod MAVEN. Zasluga: NASA.
MAVEN ima niz instrumenata koji mjere gubitak marsovske atmosfere. Studije pokazuju da je velik dio toga pobjegao u svemir "zahvaljujući" kombinaciji kemijskih i fizikalnih procesa, a podaci s instrumenata daju naznake o ulozi koju igraju.
Promotivni video:
Tijekom posljednje tri godine, Sunce je proživljavalo razdoblja sve veće i opadajuće aktivnosti, dok je Mars doživljavao solarne oluje, solarne baklje i izbacivanje koronalnih masa. Ove su promjene omogućile MAVEN-u jedinstvenu priliku da promatra ponašanje atmosfere u različitim uvjetima.
Crveni patuljak i hipotetski Mars
David Brain i njegovi kolege primijenili su to znanje na hipotetičkom planetu nalik Marsu koji je okruživao zvijezdu crvenog patuljaka (najobilnija klasa zvijezda u našoj galaksiji). Predložili su da se egzoplanet, poput Marsa, nalazi na rubu naseljene zone. No, kako su crveni patuljci slabiji od Sunca, njihova je naseljena zona mnogo bliža. Pokazalo se da će zbog ekstremnog ultraljubičastog zračenja zvijezde i bliske orbite planet dobiti 5-10 puta više UV-a nego što prima Mars. Time se povećava količina energije koja je na raspolaganju za procese odgovorne za izlazak iz atmosfere.
Položaj hipotetičkog Marsa u naseljenoj zoni u orbiti oko crvenog patuljka u usporedbi s položajem stvarnog Marsa u Sunčevom sustavu. Zasluga: NASA-in Goddard Centar za svemirske letove.
Na temelju podataka MAVEN-a, istraživači su izračunali da atmosfera egomara može izgubiti 3-5 puta više nabijenih čestica u procesu zvanom curenje iona i 5-10 puta više neutralnih čestica kao rezultat fotokemijskog bijega. Osim toga, budući da će u atmosferi biti puno nabijenih čestica, počet će "prskati". Proces raspršivanja sličan je igri bilijara: nabijene čestice strše se u molekule, gurajući neke od njih u prostor, a druge gurajući prema svojim susjedima. Ova lančana reakcija značajno povećava brzinu atmosferskog gubitka. Napokon, hipotetički će se planet suočiti sa gubitkom molekula svjetlosti poput vodika.
Općenito, pronalaženje hipotetičkog Marsa na rubu nastanjene zone mirnog crvenog patuljaka moglo bi skratiti životni vijek njegove sposobnosti za održavanje života za otprilike 5-20 puta. Ako se planet postavi u aktivni sustav crvenih patuljaka, taj će se period smanjiti za oko 1000 puta.
Olakšavajuće okolnosti
Unatoč tome, David Brain razmotrio je najgori scenarij postavivši Mars usred crvenog patuljaka. Drugi planet može imati neke olakšavajuće faktore, poput aktivnih geoloških procesa, magnetskog polja ili veće veličine. Sve to omogućuje vam da napunite, zaštitite i zadržite atmosferu na duže razdoblje.
"Stanovništvo udaljenih svjetova jedna je od najvažnijih tema astronomije, a ove procjene pokazuju jedan način korištenja znanja o Marsu i Suncu u potrazi za životom u svemiru", zaključio je Bruce Yakoski, glavni istraživač MAVEN-a na Sveučilištu Colorado (SAD).
Roman Zakharov