NASA 시뮬레이터는 화성에서 메탄과 물의 진화를 보여줍니다

천체 물리학 및 우주 과학 연구소 (Institute of Astrophysics and Space Sciences)의 행성 과학자들은 시뮬레이터를 사용하여 모델링했습니다.

PSG(공간 스펙트럼) 다양한행성 대기의 화학적 구성에 영향을 미치는 확률론적 시나리오. 연구 결과는 이전에 해결되지 않은 몇 가지 질문에 대한 답을 찾는 데 도움이 되었습니다.

이러한 질문 중 하나는화성에 메탄이 ​​없다. Mars Express 우주선에 설치된 행성 푸리에 분광계의 이미지를 분석한 결과 2019년에 붉은 행성 표면 위에 메탄이 ​​축적된 것으로 나타났습니다. 그러나 같은 해 화성 TGO 연구 장치는 행성 대기의 메탄 농도를 무시할 수 있는 수준으로 결정했습니다.

이 불일치는 가능한과학자들은 대기 중 메탄 함량의 공간적 및 시간적 변동성을 지적합니다. 화성에는 화산, 운석, 혜성, 행성간 먼지 또는 생물학적 유기체와 같은 다양한 메탄 공급원이 있을 수 있습니다. 또한 대기 중 메탄의 파괴에 영향을 미치는 많은 요인이 있습니다. 연구원들은 연구 차량 중 하나가 대기 중에 이 가스의 존재를 기록하고 다른 하나는 기록하지 않은 조건을 포착할 수 있었습니다.

"시뮬레이션의 매개변수를 변경하여어떤 조건에서 메탄이 발견될 수 있는지 알아내기 위해 이러한 모순을 해결할 수 있었습니다. 이것은 화성의 메탄과 가능한 생명체의 관계를 이해하는 중요한 단계입니다.”라고 천체 물리학 및 우주 과학 연구소(Institute of Astrophysics and Space Sciences) 연구원이자 저널 Atmosphere에 발표된 논문의 공동 저자인 Pedro Machado는 설명합니다.

과학자들이 연구해온 또 다른 질문은화성에 있는 많은 물의 운명. 증거는 한때 이 행성에 물이 흐르고 거대한 바다가 북반구의 대부분을 차지했음을 시사합니다. 오늘날 행성은 얼음 사막입니다.

PSG를 사용하는 행성학자들은 화성 대기에서 수소와 중수소의 비율을 추정했습니다. 연구자들은 이것이 지구상의 물의 진화를 이해하는 데 도움이 될 것이라고 믿습니다.

중수소는 수소의 무거운 동위원소중성자 하나 더. 따라서 중수소 원자 1개와 수소 원자 1개로 구성된 물은 "일반" 물보다 무거우며 우주로 날아가기가 더 어렵다고 연구 책임자인 João Diaz가 말했습니다. "모델링할 수 있는 전지구적 및 지역적 수준에서 중수소와 수소의 비율을 비교하면 화성 물의 진화에 대한 귀중한 정보를 얻을 수 있습니다."

과거 화성에 물이 있었다는 지질학적 증거. 사진: NASA

연구자들은 또한 그 내용을 분석했다.금성 대기의 포스핀. 이 가스는 높은 압력과 온도의 조건에서 인과 수소로부터 자연적으로 생성될 수 있습니다. 이것이 바로 연구원들이 목성에 나타난다고 지적한 방식입니다. 그러나 작은 행성에서는 일반적으로 살아있는 유기체의 활동과 관련이 있습니다. 이것이 바로 2020년에 금성 구름에서 포스핀이 발견되면서 과학자들이 금성에 생명체가 존재한다고 이야기하게 된 이유입니다. 

"다른 분야에서 수행된 추가 연구조건은 포스핀이 전혀 존재하지 않거나 원래 확립된 것보다 훨씬 적은 양으로 존재할 수 있음을 보여주었습니다. 우리의 시뮬레이션은 이 이론을 확인시켜주었습니다.”라고 Pedro Machado가 말했습니다.

또한 과학자들에 따르면 모델링행성의 화산 활동과 관련된 금성 대기의 이산화황의 존재를 평가할 수 있습니다. 저자에 따르면 이 작업의 주요 성과는 PSG를 사용하여 태양계 및 외계 행성의 대기를 모델링하는 효과를 입증했다는 것입니다.

"우리의 작업은 다음을 위해 매우 중요합니다.EnVision, Ariel 및 Mars Express와 같은 계획된 우주 임무. 모델링은 대기 중 화학 물질의 예상 소스와 함량을 보여줍니다. 이 데이터를 통해 우주선에 사용할 정확한 기기와 센서를 선택할 수 있습니다.”라고 Pedro Machado가 덧붙입니다.

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