Poate fi obișnuit, dar carbonul ar putea avea un impact uriaș în formarea și evoluția atmosferei unei planete. Conform unui nou studiu în Proceedings of the National Academy of Sciences, dacă Marte ar da drumul majorității sale de furnizare de carbon sub formă de metan, probabil că ar fi fost suficient de temperat pentru a provoca apă lichidă. Exact cât de scapat de carbon captiv prin magma bogată în fier ne oferă indicii vitale despre rolul pe care îl joacă în „evoluția atmosferică timpurie pe Marte și alte corpuri terestre”.
În timp ce atmosfera unei planete este stratul său exterior, ea are începuturile mult mai jos. În timpul formării unei planete, mantaua - un strat între miezul unei planete și scoarța superioară - se fixează pentru a subface suprafața carbonului când se topește pentru a crea magmă. Când magma vâscoasă se ridică în sus la suprafață, presiunea se reduce și carbonul captiv este eliberat sub formă de gaz. Ca exemplu, carbonul captiv al Pământului este încapsulat în magmă ca carbonat, iar gazul său eliberat este dioxidul de carbon. După cum știm, dioxidul de carbon este un „gaz cu efect de seră” care permite planetei noastre să absoarbă căldura de la Soare. Cu toate acestea, procesul de eliberare a carbonului captiv pe alte planete - și efectele sale de seră ulterioare - nu este bine înțeles ..
„Știm că carbonul trece de la manta solidă la magma lichidă, de la lichid la gaz și apoi la exterior”, a spus Alberto Saal, profesor de științe geologice la Brown și unul dintre autorii studiului. „Vrem să înțelegem cum afectează transferul diferitele specii de carbon care sunt formate în condițiile relevante pentru planetă.”
Datorită noului studiu, care a inclus și cercetători de la Universitatea Northwestern și Instituția Carnegie din Washington, suntem în măsură să aruncăm o privire mai atentă asupra proceselor de eliberare a altor mantece terestre, precum cele găsite pe Lună, Marte și corpuri similare . Aici, carbonul captiv din magmă este format sub formă de carbonil de fier - apoi scapă ca metan și monoxid de carbon. Ca și dioxidul de carbon, ambele gaze au un potențial imens ca seră.
Echipa, împreună cu Malcolm Rutherford de la Brown, Steven Jacobsen din Northwestern și Erik Hauri de la Instituția Carnegie, au ajuns la câteva concluzii semnificative despre istoria vulcanică timpurie de pe Marte. Dacă ar urma teoria captivantă a carbonului, s-ar putea să fi eliberat suficient de bine gazul metan pentru a fi păstrat Planeta Roșie caldă și confortabilă. Cu toate acestea, nu s-a întâmplat într-o manieră „asemănătoare Pământului”. Aici mantaua noastră susține o afecțiune cunoscută sub numele de „fugacitatea oxigenului” - volumul de oxigen liber disponibil pentru a reacționa cu alte elemente. În timp ce avem o rată ridicată, corpuri precum Marte timpuriu și Luna sunt sărace în comparație.
Acum intră în joc partea de știință reală. Pentru a descoperi cum o fugacitate mai scăzută a oxigenului afectează „transferul de carbon”, cercetătorii au experimentat bazaltul vulcanic care se potrivesc îndeaproape cu cele localizate atât pe Marte cât și pe Lună. Prin diferite presiuni, temperaturi și fugacități de oxigen, roca vulcanică a fost topită și studiată cu un spectrometru. Acest lucru le-a permis oamenilor de știință să stabilească cât de mult a fost absorbit carbonul și ce formă a luat. Descoperirile lor? La fugacitățile scăzute de oxigen, carbonul captiv a luat forma carbonilului de fier și la presiune redusă carbonilul de fier eliberat sub formă de monoxid de carbon și metan.
„Am descoperit că puteți dizolva în magmă mai mult carbon în fugacitate scăzută de oxigen decât ceea ce se credea anterior”, a spus Diane Wetzel, o studentă absolvită a lui Brown și autorul principal al studiului. „Aceasta joacă un rol important în degazarea interioarelor planetare și în modul în care aceasta va afecta apoi evoluția atmosferelor din diferite corpuri planetare.”
După cum știm, Marte are o istorie a vulcanismului și studii precum acest lucru înseamnă că cantitățile mari de metan trebuie să fi fost eliberate odată prin transfer de carbon. Putea să fi declanșat un efect de seră? Este complet posibil. La urma urmei, metanul într-o atmosferă timpurie poate foarte bine să fi suportat condiții suficient de calde încât să fi permis apariția apei lichide la suprafață.
Poate chiar suficient pentru a face bazin ...
Sursa de poveste originală: Comunicat de presă al Universității Brown.
