Planetologen des Instituts für Astrophysik und Weltraumwissenschaften modellierten mithilfe eines Simulators
Eine dieser Fragen war, ob oder nichtMethanmangel auf dem Mars. Eine Analyse von Bildern des planetaren Fourier-Spektrometers, das an Bord der Raumsonde Mars Express installiert ist, zeigte 2019 das Vorhandensein von Methanansammlungen über der Oberfläche des roten Planeten. Im selben Jahr stellte das Mars-TGO-Forschungsgerät jedoch fest, dass die Methankonzentration in der Atmosphäre des Planeten vernachlässigbar war.
Diese Diskrepanz lässt sich durch das Mögliche erklärenräumliche und zeitliche Variabilität des Methangehalts in der Atmosphäre, stellen Wissenschaftler fest. Auf dem Mars kann es verschiedene Methanquellen geben: Vulkane, Meteoriten, Kometen und interplanetaren Staub oder biologische Organismen. Darüber hinaus gibt es viele Faktoren, die die Zerstörung von Methan in der Atmosphäre beeinflussen. Die Forscher konnten die Bedingungen aufgreifen, unter denen eines der Forschungsfahrzeuge das Vorhandensein dieses Gases in der Atmosphäre registrierte und das andere nicht.
„Indem wir die Parameter unserer Simulation ändern, können wirkonnten diese Widersprüche auflösen, um herauszufinden, unter welchen Bedingungen und wo Methan vorkommt. Dies ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis des Zusammenhangs von Methan auf dem Mars mit der möglichen Existenz von Leben“, erklärt Pedro Machado, Forscher am Institut für Astrophysik und Weltraumwissenschaften und Mitautor eines in der Zeitschrift Atmosphere veröffentlichten Artikels.
Eine andere Frage, an der Wissenschaftler gearbeitet haben, istdas Schicksal eines Großteils des Wassers auf dem Mars. Beweise deuten darauf hin, dass auf diesem Planeten einst Wasser floss und ein riesiger Ozean den größten Teil der nördlichen Hemisphäre einnahm. Heute ist der Planet eine Eiswüste.
Planetologen, die PSG verwenden, haben das Verhältnis von Wasserstoff und Deuterium in der Marsatmosphäre geschätzt. Die Forscher glauben, dass dies helfen wird, die Entwicklung des Wassers auf dem Planeten zu verstehen.
Deuterium ist ein schweres Wasserstoffisotopnoch ein Neutron. Daher sei Wasser, bestehend aus einem Atom Deuterium und einem Atom Wasserstoff, schwerer als „normales“ Wasser und es sei schwieriger, ins All zu fliegen, sagt Studienleiter João Diaz. „Der modellierbare Vergleich des Verhältnisses von Deuterium und Wasserstoff auf globaler und lokaler Ebene gibt uns wertvolle Informationen über die Entwicklung des Marswassers.“
Geologische Beweise für das Vorhandensein von Wasser auf dem Mars in der Vergangenheit. Foto: NASA
Die Forscher analysierten auch den InhaltPhosphin in der Atmosphäre der Venus. Dieses Gas kann unter Bedingungen hohen Drucks und hoher Temperatur spontan aus Phosphor und Wasserstoff erzeugt werden. Genau so stellen die Forscher fest, dass es auf Jupiter erscheint. Auf kleinen Planeten wird es jedoch meist mit der Aktivität lebender Organismen in Verbindung gebracht. Deshalb veranlasste die Entdeckung von Phosphin in den Wolken der Venus im Jahr 2020 Wissenschaftler dazu, über die Anwesenheit von Leben auf dem Planeten zu sprechen.
„Weitere Forschungen in anderen durchgeführtBedingungen zeigten, dass Phosphin möglicherweise überhaupt nicht oder in viel geringeren Mengen als ursprünglich festgestellt vorhanden ist. Unsere Simulationen haben diese Theorie bestätigt“, sagt Pedro Machado.
Darüber hinaus, so die Wissenschaftler, Modellierungermöglicht es ihnen, das Vorhandensein von Schwefeldioxid in der Atmosphäre der Venus zu beurteilen, das mit vulkanischer Aktivität auf dem Planeten in Verbindung gebracht wird. Die Hauptleistung der Arbeit besteht laut den Autoren darin, dass sie die Wirksamkeit der Verwendung von PSG zur Modellierung der Atmosphäre der Planeten des Sonnensystems und Exoplaneten demonstriert hat.
„Unsere Arbeit ist von großer Bedeutung fürgeplante Weltraummissionen wie EnVision, Ariel und Mars Express. Die Modellierung zeigt die erwarteten Quellen und Gehalte von Chemikalien in der Atmosphäre. Diese Daten werden es uns ermöglichen, die genauen Instrumente und Sensoren auszuwählen, die auf Raumfahrzeugen verwendet werden“, fügt Pedro Machado hinzu.
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