NASA aktivno radi na vraćanju površinskih uzoraka sa Marsa u narednih nekoliko godina, za koje se nadaju da će nam pomoći da bolje razumemo da li je drevni život nekada postojao na površini crvene planete pre milijardi godina. Ali šta je sa atmosferskim uzorcima? Da li bi ovo moglo da pruži naučnicima bolje informacije koje se odnose na istoriju Marsa?
Ovo je ono na šta se nada da će se pozabaviti nedavna studija predstavljena na 55. konferenciji o lunarnoj i planetarnoj nauci dok je tim međunarodnih istraživača istraživao značaj vraćanja atmosferskih uzoraka sa Marsa i kako bi nas oni mogli naučiti o formiranju i evoluciji crvene planete.
Ovde, Universe Today raspravlja o ovom istraživanju sa glavnim autorom studije, dr Edvardom Jangom, koji je profesor na Odseku za nauke o Zemlji, planeti i svemiru na UCLA, i koautorom studije, dr Timotijem Svindlom, koji je Profesor emeritus u Lunarnoj i planetarnoj laboratoriji na Univerzitetu Arizona, u vezi sa motivacijom koja stoji iza studije, kako će se dobiti uzorci atmosfere, trenutnim ili predloženim misijama, naknadnim studijama i da li misle da je život ikada postojao na crvenoj planeti. Dakle, koja je bila motivacija za studiju?
Doktor Jang kaže za Universe Today: „Učimo mnogo o poreklu planete iz njene atmosfere, kao i njenih stena. Posebno, odnosi izotopa određenih elemenata mogu da ograniče procese koji dovode do formiranja planete.“
Dr. Svindl ovo prati sa: „Postoje dve osnovne vrste motivacije. Jedan je da planiramo da donesemo sve ove uzorke stena i bićemo zainteresovani da saznamo kako su oni stupili u interakciju sa atmosferom, ali to ne možemo da shvatimo bez detaljnog poznavanja sastava atmosfere.
„Dakle, potreban nam je uzorak atmosfere da bismo znali sa čime su stene mogle da razmenjuju elemente i izotope. Ali takođe bismo želeli da imamo uzorak atmosfere Marsa da bismo odgovorili na neka osnovna pitanja o procesima koji su se desili ili se dešavaju. , na Marsu.
„Na primer, marsovski meteoriti sadrže zarobljene atmosferske plemenite gasove, kao što su kripton i ksenon. Ali izgleda da postoje najmanje dve različite ‘atmosferske’ komponente u tim meteoritima.“
Za studiju, istraživači su predložili nekoliko prednosti vraćanja uzorka atmosfere Marsa na Zemlju, uključujući uzorke atmosfere koji su među cevčicama za uzorke NASA Perseverance (Perci) rovera, sticanje uvida u potencijalni solarni gar u unutrašnjosti Marsa, evolucione trendove u kompozicijama atmosfere, kruženje azota i izvori metana na Marsu.
Za atmosferski uzorak Perci, takođe poznat kao Uzorak br. 1 „Roubion“, studija primećuje kako je ovaj uzorak dobijen nakon što je Persi pokušao da prikupi uzorak jezgra stene, ali je umesto toga na kraju sakupio atmosferske gasove.
Pored toga, studija predlaže nedostatak curenja koje će epruveta sa uzorkom iskusiti dok se čeka na povratak na Zemlju, a gasovi prisutni u uzorku su takođe idealni za analizu kada se vrate na Zemlju. Ali osim uzorka rovera Perci, kako bi se inače mogao dobiti uzorak atmosfere Marsa?
„Predložene su još najmanje dve ideje za prikupljanje uzorka atmosfere Marsa“, kaže dr Svindl za Universe Today. „Jedan je da leteš svemirskom letelicom kroz atmosferu Marsa, sakupiš uzorak dok prolazi, a zatim ga vrati na Zemlju. Drugi je da imaš kanister za vraćanje uzorka (ne mora da bude veći od cevi Perseverance) koji ima ventile i (marsovski) vazdušni kompresor.
„Možete ga spustiti na površinu Marsa, otvoriti ventil za atmosferu, uključiti kompresor i dobiti uzorak koji ima stotine ili hiljade puta više Marsove atmosfere od zapremine koja je samo zatvorena bez kompresije, kao Perseverance uradio, i nadam se da će to učiniti ponovo.“
Dr Svindl i dr Jang pominju misiju za prikupljanje uzoraka za istraživanje Marsa (SCIM), koju je 2002. godine predložio tim NASA-e i akademskih istraživača sa ciljem prikupljanja atmosferskih uzoraka na visini od 40 kilometara (25 milja). ) iznad površine Marsa i vratiti ih na Zemlju radi dalje analize.
Iako je SCIM izabran kao polufinalista za Mars Scout Program 2007, nažalost nije izabran za dalji razvoj, a i dr Jang i dr Svindl kažu da Universe Today trenutno ne planiraju nikakve misije uzorka atmosfere osim Percija uzorak rovera.
Dakle, koje su naknadne studije ovog istraživanja trenutno u toku ili se planiraju?
Dr Svindl i dr Jang pominju kako se ulažu napori da se prikupe male količine atmosferskog gasa zbog male veličine epruveta za uzorke, pri čemu je dr Svindl rekao Universe Today: „Veliki set pitanja trenutno je koliko je dobro Zapečaćena cev Perseverance bi mogla da sadrži atmosferski uzorak.
„Bilo je nekih aktivnosti na svim ovim pitanjima, i do sada su svi odgovori bili dobri – izgleda da bi te cevi Perseverance mogle dobro da rade, iako nisu baš dizajnirane sa uzorkovanjem atmosfere na umu.
Kao što je navedeno, svrha dobijanja i vraćanja uzorka atmosfere sa Marsa mogla bi pomoći naučnicima da bolje razumeju formiranje i evoluciju crvene planete. Dok je današnji Mars veoma hladan i suv svet sa atmosferom koja je delić Zemljine atmosfere, sa tečnom vodom koja ne može da postoji na površini, kao i bez aktivnog vulkanizma.
Međutim, značajni dokazi dobijeni sa lendera, rovera i orbitera tokom poslednjih nekoliko decenija ukazuju na mnogo drugačiji Mars pre nekoliko milijardi godina nakon što je prvi put formiran. Ovo je uključivalo aktivnu unutrašnjost koja je proizvodila magnetno polje koje je štitilo površinu od štetnog sunčevog i kosmičkog zračenja, mnogo gušću atmosferu koja se obnavlja aktivnim vulkanizmom i tekuću vodu u tečnom stanju, što je sve potencijalno dovelo do postojanja nekih oblika života na površina.
Međutim, s obzirom na malu veličinu Marsa (pola Zemlje), to znači da se njegova unutrašnja toplota hladila mnogo brže (verovatno tokom miliona godina), što je rezultiralo neaktivnim vulkanizmom i rasipanjem magnetnog polja koje je pokretala unutrašnja aktivnost, potonje što je dovelo do štetnog sunčevog i kosmičkog zračenja koje je oduzelo atmosferu, pri čemu je površinska tečna voda isparavala u svemir zajedno sa njom.
Dakle, da li dr Jang i dr Svindl veruju da je život na Marsu ikada postojao i da li ćemo ga ikada pronaći?
Doktor Jang kaže za Universe Today: „Zaista ne znam. Mislim da je život mikroba nekada u prošlosti, ili čak sada, razumna hipoteza, ali nemamo dovoljno informacija.“
Dr Svindl takođe ponavlja svoju nesigurnost da li je život ikada postojao na Marsu, ali elaborira govoreći Universe Today: „Ako nije, zašto je život počeo tako rano na Zemlji, ali nije počeo na Marsu, koji je imao sličnu klimu u to vreme, koliko je to slično životu na Zemlji Pošto se Zemlja i Mars uvek razmenjuju zbog udara, da li je život na Zemlji povezan sa životom na Marsu?“
„Ako je postojao, biće ga teško pronaći. Ali uzorak iz atmosfere bi mogao da pomogne. Na primer, izgleda da ima metana u atmosferi Marsa. Većina, ali ne i sav, metana u Zemljinoj atmosferi je biološki, i analizira se relativni odnosi izotopa ugljenika ili vodonika je jedan od najboljih načina da se to shvati.“
