Pri preučevanju skalnih svetov zunaj osončja sistem raziskovalci uporabljajo Mars kot laboratorij v planetarnem merilu.
Kako dolgo bi skalni planet, podoben Marsu, lahko bival, če bi obkrožil rdečega pritlikavca? Nasina misija Mars Atmosfera in hlapna evolucija (MAVEN), ki jo naš sosed proučuje od novembra 2014, bo pomagala odgovoriti na to težko vprašanje.
"Opažanja misije MAVEN kažejo, da je Rdeči planet postopoma izgubil pomemben del svojega ozračja in to je spremenilo razmere na njem," pravi David Brain, znanstvenik za misijo MAVEN na Univerzi v Koloradu (ZDA).
Planetarni laboratorij
Pri preučevanju skalnih svetov zunaj osončja sistem raziskovalci uporabljajo Mars kot laboratorij v planetarnem merilu. David Brain je na jesenskem zasedanju Ameriške geofizične zveze 13. decembra 2017 v New Orleansu v ZDA delil s kolegi, kako bodo podatki MAVEN vplivali na določitev obstojnosti skalnih planetov, ki krožijo okoli oddaljenih zvezd.
Vesoljsko plovilo MAVEN. Zasluge: NASA.
MAVEN ima na krovu nabor instrumentov, ki merijo izgubo marsovskega ozračja. Študije kažejo, da je velik del pobegnil v vesolje "zahvaljujoč" kombinaciji kemijskih in fizikalnih procesov, podatki iz instrumentov pa dajejo namige o tem, kakšno vlogo je odigral vsak izmed njih.
Promocijski video:
V zadnjih treh letih je Sonce doživljalo obdobja naraščajoče in upadajoče aktivnosti, medtem ko je Mars doživel sončne nevihte, sončne izbruhe in izlive koronskih mas. Te spremembe so podjetju MAVEN ustvarile edinstveno priložnost za opazovanje vedenja ozračja v različnih pogojih.
Rdeči pritlikavec in hipotetičen Mars
David Brain in njegovi sodelavci so to znanje uporabili na hipotetičnem planetu, podobnem Marsu, ki kroži okoli orgla rdeče palčeve zvezde (najpogostejši razred zvezd v naši Galaksiji). Predlagali so, da se eksoplanet, kot je Mars, nahaja na robu območja bivanja. Ker pa so rdeči pritlikavci šibkejši od Sonca, je njihovo bivališče veliko bližje. Izkazalo se je, da bo planet zaradi izjemnega ultravijoličnega sevanja zvezde in bližnje orbite prejel 5-10-krat več UV-ja, kot ga prejme Mars. To poveča količino energije, ki je na voljo za procese, ki so odgovorni za izhod iz ozračja.
Lokacija hipotetičnega Marsa v območju bivanja v orbiti rdečega škrata v primerjavi z lokacijo pravega Marsa v osončju. Zasluge: Nasin vesoljski poletni center Goddard.
Na podlagi podatkov MAVEN-a so raziskovalci izračunali, da lahko atmosfera exomars izgubi 3-5-krat več nabitih delcev v procesu, imenovanem puščanje ionov, in 5-10-krat več nevtralnih delcev kot posledica fotokemičnega bega. Poleg tega, ker bo v ozračju veliko nabitih delcev, se bo začel "škropiti". Postopek škropljenja je podoben igri v biljard: nabiti delci se zrušijo v molekule, nekatere od njih potisnejo v vesolje, druge pa potisnejo k svojim sosedom. Ta verižna reakcija znatno poveča hitrost atmosferskih izgub. Končno se bo hipotetični planet spopadal z izgubo svetlobnih molekul, kot je vodik.
Na splošno bi lahko iskanje hipotetičnega Marsa na robu bivalne cone mirnega rdečega pritlikavca življenjsko dobo skrajšalo za približno 5-20 krat. Če bo planet postavljen v aktivni sistem rdečega pritlikavca, se bo to obdobje zmanjšalo za približno 1000-krat.
Olajševalne okoliščine
Kljub temu je David Brain razmišljal o najslabšem scenariju, ko je Mars postavil sredi rdečega škrata. Drug planet lahko ima nekaj olajševalnih dejavnikov, na primer aktivne geološke procese, magnetno polje ali večjo velikost. Vse to vam omogoča, da ozračje napolnite, zaščitite in zadržite za daljše obdobje.
"Naseljenost oddaljenih svetov je ena najpomembnejših tem astronomije. Te ocene kažejo na en način uporabe znanja o Marsu in Soncu pri iskanju življenja v vesolju," je zaključil Bruce Yakoski, glavni raziskovalec MAVEN na Univerzi v Koloradu (ZDA).
Roman Zakharov