bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> αστρονομία

Ένας θερμότερος και υγρότερος πρώιμος Άρης

Πριν από τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια, ένας διαστρικός ταξιδιώτης που πλησίαζε τον κόκκινο πλέον πλανήτη με το διαστημόπλοιό του πιθανότατα θα γινόταν μάρτυρας πανέμορφων γαλάζιων ουρανών με χνουδωτά σύννεφα που προσφέρουν βροχή και χιόνι, κορυφογραμμές βουνών καλυμμένες με πάγο, ποτάμια που ρέουν μέσα από χαραγμένες κοιλάδες, λίμνες και ακόμη και ένα κάλυμμα ωκεανού το μεγαλύτερο μέρος του ενός ημισφαιρίου.

Μια σχεδόν ευνοϊκή συνθήκη για τη γέννηση της ζωής στον Άρη, η οποία, στην τρέχουσα κατάσταση γνώσης, δεν φαίνεται πραγματικά τόσο απίθανη. Και δεν φαίνεται απίθανο επίσης, ότι απλές μορφές ζωής που προέρχονται από τον Άρη μπορεί να έφτασαν στη Γη μας ταξιδεύοντας σε κομμάτια αρειανών βράχων, που εκτοξεύτηκαν με εντυπωσιακές ταχύτητες κατά τη διάρκεια των συχνών κρούσεων αυτών των μετεωριτών που διαμόρφωσαν την πρώιμη επιφάνεια του Άρη και την άλλη εσωτερική πλανήτες.

Σημάδια έντονου βομβαρδισμού από μετεωρίτες είναι εμφανή στον Ερμή. Κρύβονται στην Αφροδίτη από την πυκνή της ατμόσφαιρα. είναι εμφανείς στη Σελήνη, ειδικά στο κρυφό πρόσωπο – πολύ πιο εκτεθειμένο από αυτό που έχουμε απέναντι μας – αλλά εξαφανίστηκαν στη Γη από τη συνδυασμένη δράση τεκτονικών, καιρικών συνθηκών και διάβρωσης από το νερό, τους παγετώνες και τις ατμοσφαιρικές διεργασίες. Και στον Άρη; Η τεκτονική και ηφαιστειότητά του εξαφανίστηκαν μάλλον νωρίς στη ζωή του. Ωστόσο, οι κρατήρες των μετεωριτών έχουν επεξεργαστεί σε μεγάλο βαθμό με επιφανειακές διεργασίες, πιθανότατα από ποτάμια υγρού νερού που έφτασαν στις κορυφογραμμές με τη μορφή βροχής ή χιονιού και στη συνέχεια πέταξαν κατηφορικά, δημιουργώντας χαράδρες και χαραγμένες κοιλάδες παρόμοιες με αυτές που βρέθηκαν στη Γη.

Αλλά πώς θα μπορούσε η ατμόσφαιρα του Άρη να γίνει αρκετά ζεστή ώστε να επιτρέψει θερμοκρασίες πάνω από το μηδέν κατά τη διάρκεια τουλάχιστον ενός μέρους του έτους, παρά τον αχνό Ήλιο, που ήταν ακόμη πιο αμυδρός κατά τους πρώτους χρόνους του; Οι επιστήμονες εξακολουθούν να προβληματίζονται από τα αποτελέσματα των κλιματικών μοντέλων που δύσκολα μπορούν να αναπαράγουν τις απαραίτητες συνθήκες. Από την άλλη πλευρά, οι άφθονες ενδείξεις διάβρωσης των ρεμάτων που καταγράφηκαν από τους δορυφόρους και τα προσγειωθέντά μας φαίνονται αδιαμφισβήτητα.

Υποδεικνύουν σίγουρα έναν πρώιμο Άρη με τοπία οικεία σε αυτά που έχουμε συνηθίσει στη σημερινή Γη, με βουνά, κοιλάδες, υψίπεδα, πεδιάδες και θάλασσα, και τη λάμψη ενός απαλού ήλιου που εναλλάσσεται με τη σκοτεινιά των βροχερών ημερών. Ωστόσο, κάποια στιγμή κυριάρχησε η σημερινή ερημιά του Άρη και συνεχίστηκε αδιάκοπα. Εκτός από τη φύση και το χρονοδιάγραμμα των διεργασιών που θέρμαιναν τον πρώιμο Άρη, δεν έχουμε καταλάβει ακόμη για πόσο καιρό και πώς αυτό το αρχαίο ζεστό τοπίο κατάφερε να επιμείνει πριν κρυώσει και εξαφανιστεί κάπως.

Ο Ramses Ramirez από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκιο και ο Robert Craddock από το Εθνικό Μουσείο Αεροπορίας και Διαστήματος στην Ουάσιγκτον, ρίχνουν φως σε αυτά τα εξαιρετικά ερωτήματα, ταξιδεύοντάς μας σε ένα συναρπαστικό ταξίδι στα γεωλογικά στοιχεία και στον αγώνα με ακατάλληλες κλιματικές προσομοιώσεις. Στην πρόσφατη, κομψή και απολαυστική κριτική τους για την περίφημη Nature Geoscience εξέτασαν τα πλεονεκτήματα και τις αδυναμίες διαφόρων μοντέλων που έχουν προταθεί, τα οποία απεικονίζουν είτε έναν κρύο και παγωμένο πλανήτη με επεισοδιακή θέρμανση – που προκαλείται, για παράδειγμα, από μετεωριτικές κρούσεις ή ηφαιστειακές εκρήξεις – είτε μια πιο επίμονη θερμότερη και υγρότερη κατάσταση που τροφοδοτείται από ένα μείγμα αέρια θερμοκηπίου που περιλαμβάνουν θείο και μεθάνιο εκτός από νερό και διοξείδιο του άνθρακα.

Και τα δύο σενάρια θα είχαν ως αποτέλεσμα την παρουσία υγρού νερού στον πλανήτη, αρκετό ακόμη και για να γεμίσει έναν ωκεανό βάθους πολλών εκατοντάδων μέτρων. Ωστόσο, διαφέρουν ως προς την προκύπτουσα διάρκεια και την επανάληψη των βροχοπτώσεων που τροφοδοτούν έναν γήινο υδρολογικό κύκλο, με βροχή και χιόνι, διάβρωση πλαγιών και μεταφορά ιζημάτων από ποτάμια που ρέουν από τα βουνά στον ωκεανό μέσω χαραγμένων κοιλάδων, προσχώσεων και τελικά μαιάνδρων, δέλτα. και εκβολές ποταμών.

Ο Ramirez και ο Craddock βρίσκουν συστηματικά ελαττώματα στα σενάρια κρύου, παγωμένου και άνυδρου, επιδεικνύοντας κρίσιμες ασυνέπειες με καταγεγραμμένα γεωλογικά και γεωφυσικά δεδομένα και τελικά υποστηρίζουν ένα θερμό και υγρότερο σενάριο, το οποίο αποδεικνύεται ότι είναι το πιο ικανό να συμφιλιώσει τα παρατηρούμενα γεωλογικά χαρακτηριστικά με τις κλιματικές διεργασίες που μπορεί να τις έχουν δημιουργήσει.

Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο The geological and climatological case for a θερμότερο και υγρότερο πρώιμο Άρη, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Geoscience. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τον Ramses Ramirez από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκιο και τον Robert Craddock από το Εθνικό Μουσείο Αεροπορίας και Διαστήματος.

Μια θερμά προτεινόμενη ανάγνωση:Ramirez R. M. &Craddock R. A. (2018) Η γεωλογική και κλιματολογική περίπτωση για έναν θερμότερο και υγρότερο πρώιμο Άρη. Γεωεπιστήμη της φύσης 11 , 230-237. https://doi.org/10.1038/s41561-018-0093-9


My Personal Hero:Caleb Scharf στον Michael Storrie-Lombardi

Το να είσαι επιστήμονας μπορεί να είναι σαν να συμμετέχεις πρόθυμα σε έναν ρωμαϊκό αγώνα μονομάχων. Οι ώρες είναι πολλές, υπάρχει μια μυρωδιά βαριάς δουλείας και ανά πάσα στιγμή οι συνάδελφοί σας μπορεί να επιχειρήσουν να σας εκσπλαχνίσουν για την ευχαρίστηση του πλήθους. Πολλές φορές μπορούμε να κ

Μεγάλος αστεροειδής θα κάνει το πλησιέστερο πέρασμα από τη Γη σε πάνω από έναν αιώνα την επόμενη εβδομάδα

Την Τρίτη, 22 Φεβρουαρίου, ο αστεροειδής (455176) 1999 VF22 θα περάσει δίπλα από τη Γη γύρω στις 2:54 π.μ. EST. Αυτό το αντικείμενο έχει ταξινομηθεί ως «δυνητικά επικίνδυνο» καθώς πλησιάζει τον πλανήτη μας και είναι αρκετά μεγάλο, αλλά η πτήση της επόμενης εβδομάδας είναι απολύτως ασφαλής. Ο διαστη

A Computer Vision Application for Galaxy Detection

Το Computer Vision είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο που συνδυάζει γνώσεις από κλάδους όπως η Φυσική, η Επιστήμη Υπολογιστών και η Ηλεκτρολογία. Ο κύριος στόχος του είναι να αναπτύξει αλγόριθμους και συστήματα ικανά να αναπαράγουν δεξιότητες ανθρώπινης όρασης. Τα πεδία που σχετίζονται περισσότερο με τη