Skupina paleontologov iz NASA je s pomočjo satelita v skoraj marsovski orbiti lahko ugotovila, zakaj se je ta planet spremenil v brez življenja puščavo. Raziskovalci so po ugotovitvi obsega katastrofe, izgubljene pod vplivom sončnega vetra, prišli do zaključka, da je to povsem dovolj, da tekoča voda izgine s površja Marsa.
Mars je eden izmed planetov, najbližjih Zemlji. Ta planet je bolj primeren za ljudi, ki bodo v prihodnosti po vsej verjetnosti lahko hodili po njegovi površini v vesoljskih oblekah, kot pa Venera, katere vroče in gosto ozračje ne morejo vzdržati niti raziskovalna vozila. Poleg tega so po rezultatih novih znanstvenih raziskav v preteklosti na Rdečem planetu tekle reke, zrak pa je bil manj redek. Na to zlasti kažejo sledi ogromnih valov, ki bi lahko povzročili padec asteroida in so bili nedavno odkriti.
Možno je, da je dovolj kisika in vode ustvarilo bivalno okolje. Nekateri znanstveniki trdijo, da bi na tem planetu lahko obstajala biosfera pred približno 3,5–2,5 milijardami let. Vendar je trenutno Mars puščava brez vode. Po mnenju paleontologov je Rdeči planet pred nekaj deset milijoni let skoraj popolnoma izgubil vodo. Med obstojem dinozavrov na Zemlji na Marsu je povsem mogoče, da bi nekatera jezera še lahko ohranili. Atmosfera planeta je zelo redka, sestavljena je predvsem iz ogljikovega dioksida, zato možnih mikrobov ne more zaščititi pred ionizirajočim sevanjem.
Raziskovalci se že dolgo hranijo, da bi našli odgovor na vprašanje, kaj je sprožilo globalno katastrofo, ki je z vodo bogati planet spremenila v prašno puščavo. Po mnenju znanstvenikov je izredno pomembno najti odgovor, ne gre le za prazno radovednost. Zahvaljujoč temu bo mogoče razumeti prihodnost našega planeta, kakršen je bil, kot menijo nekateri znanstveniki, nekoč Rdeči planet. Po mnenju paleontologov so glavni razlog nenadne spremembe globalnega podnebja zaradi izgube ozračja in šibkega elektromagnetnega polja.
Trenutno se atmosfera Marsa še naprej raztaplja v vesolju. Znanstveniki preučujejo ta proces in poskušajo rekonstruirati podnebne spremembe v preteklosti v okviru Nasinega vesoljskega projekta Mars Scout. Za opazovanje ozračja Rdečega planeta so mu poslali satelit MAVEN. Glavni cilj programa je ugotoviti, kakšno vlogo je imela izguba plinov pri spreminjanju planeta v puščavo.
Raziskovalci so z izračunom razmerja težkih in lahkih izotopov, zlasti argona, določili količino izgub. Plin, ki uhaja v vesolje, odnese predvsem lahka jedra atomov, zaradi česar v atmosferi Marsa prevladujejo težka jedra. V ozračju tega planeta so njihovo povečano koncentracijo že leta 2013 zaznali strokovnjaki NASA. Zahvaljujoč satelitu MAVEN, ki je bil v orbito Marsa izstreljen leta 2014, so znanstveniki lahko podrobneje razkrili procese, ki se dogajajo v zgornjih plasteh plinske ovojnice planeta.
Po mnenju strokovnjakov je mehanizem, s katerim argon leti v vesolje, precej preprost. Zaradi vpliva sončnega vetra se pospešijo ioni, ki v zgornjem sloju atmosfere trčijo z atomi argona in jih vržejo v vesolje. Ta postopek je enak za Ar36 in Ar38. Toda razlike se pojavijo. Razlog za to je v tem, da je izotop Ar36 lažji, zato hitreje prodira v zgornja ozračja. Posledično je on tisti, ki ga je na ravni eksobaze veliko. Nad to ravnjo lahko delci zapustijo planet, ne da bi pri tem trčili med seboj. Tako gre izotop Ar36 v vesolje veliko hitreje kot Ar38.
Za določitev koncentracije izotopov v ozračju so znanstveniki uporabili ionski in nevtralni masni spektrometer, zgrajen v vesoljskem centru Goddard. Satelit MAVEN je meril na različnih nadmorskih višinah, zlasti na višini približno 150 kilometrov od Marsovega površja. Tako so raziskovalci določili stopnjo turbopavze in ekobaze. Turbopavza je plast atmosfere, ki se nahaja nad homosfero, v kateri prevladuje turbulentno mešanje plinov, in tudi pod herosfero, kjer prevladuje molekularna difuzija.
Promocijski video:
Višina turbopavze je bila določena na naslednji način. Znanstveniki so na površini Marsa izmerili razmerje N2 / Ar40, pridobljeno z roverjem Curiosity. Ker se plini v homosferi dobro mešajo, mora biti to razmerje enako do turbopavze. Satelit je to razmerje večkrat izmeril na različnih nadmorskih višinah, zaradi česar je bila določena korelacija: večja, večja je razmerje dušika in argona. Raziskovalci so morali rezultate prenesti le v spodnje plasti ozračja, saj satelit ni mogel priti tja - do vrednosti 1,25. Nadmorska višina, na kateri se je to zgodilo, je bila turbopavza.
Po določitvi ravni eksobaze in turbopavze so znanstveniki izračunali razmerje izotopov argona med njimi. Kot so predlagali raziskovalci, je bila ta plast obogatena z Ar38. To razmerje je bilo uporabljeno kot osnova za izračun prostornine izgube plina. Vendar je bilo treba upoštevati dejstvo, da lahko nekateri izotopi vstopijo v ozračje zaradi vulkanske aktivnosti, preperevanja kamnin in udarcev asteroidov. Tako je končna vrednost frakcije argona, ki je šla v vesolje, v celotni količini plina, prisotnega v ozračju, v celotnem obdobju znašala 66 odstotkov.
Paleontologi so na podlagi dobljenih rezultatov izračunali približne izgube drugih plinov. Tako so znanstveniki prišli do zaključka, da bi zaradi trkov z ioni iz ozračja lahko ušlo približno 10-20 odstotkov ogljikovega dioksida. Izguba kisika je bila bolj katastrofalna in posledice so bile odvisne od tega, kateri plin je vir izgube kisika. V primeru, da gre za ogljikov dioksid, je izguba ogljikovega dioksida približno 30-krat večja od ocen raziskovalcev. Tlak bi tako lahko padel za več kot eno atmosfero. Če je bil kisik v sestavi vodne pare, so bile izgube vode velike.
Znanstveniki ugotavljajo, da je bilo zgodnje ozračje Rdečega planeta dovolj gosto in je vsebovalo dovolj ogljikovega dioksida, da je lahko tekoča voda obstajala na površini planeta zaradi učinka tople grede. Ta študija dokazuje, da je Mars zaradi izgube večine plinske ovojnice postal puščava. In to ne upošteva dejstva, da je bilo pred milijoni let Sonce lahko bolj aktivno. In to po mnenju strokovnjakov samo poveča prostornino atmosfere, ki se odpihne v vesolje.