NASA-simulator onthult methaan- en waterevolutie op Mars

Planetaire wetenschappers van het Institute of Astrophysics and Space Sciences gemodelleerd met behulp van een simulator

ruimtelijk spectrum (PSG) diversprobabilistische scenario's die de chemische samenstelling van de atmosfeer van planeten beïnvloeden. De resultaten van het onderzoek hielpen antwoorden te vinden op een aantal voorheen onopgeloste vragen.

Een van deze vragen was ofafwezigheid van methaan op Mars. Een analyse van beelden van de planetaire Fourier-spectrometer die aan boord van het Mars Express-ruimtevaartuig is geïnstalleerd, toonde in 2019 de aanwezigheid van methaanophopingen boven het oppervlak van de rode planeet. In hetzelfde jaar bepaalde het Mars TGO-onderzoeksapparaat echter de concentratie van methaan in de atmosfeer van de planeet als verwaarloosbaar.

Deze discrepantie kan worden verklaard door de mogelijkeruimtelijke en temporele variabiliteit van het methaangehalte in de atmosfeer, merken wetenschappers op. Er kunnen verschillende bronnen van methaan op Mars zijn: vulkanen, meteorieten, kometen en interplanetair stof of biologische organismen. Daarnaast zijn er veel factoren die de vernietiging van methaan in de atmosfeer beïnvloeden. De onderzoekers konden de omstandigheden oppikken waaronder een van de onderzoeksvoertuigen de aanwezigheid van dit gas in de atmosfeer registreerde en de andere niet.

“Door de parameters van onze simulatie te veranderen,deze tegenstellingen hebben kunnen oplossen, kunnen achterhalen onder welke omstandigheden en waar methaan te vinden is. Dit is een belangrijke stap om de relatie tussen methaan op Mars en het mogelijke bestaan ​​van leven te begrijpen”, legt Pedro Machado uit, een onderzoeker aan het Institute of Astrophysics and Space Sciences en co-auteur van een paper gepubliceerd in het tijdschrift Atmosphere.

Een andere vraag waar wetenschappers aan hebben gewerkt, is:het lot van een groot deel van het water op Mars. Er zijn aanwijzingen dat er ooit water op deze planeet stroomde en dat een enorme oceaan het grootste deel van het noordelijk halfrond in beslag nam. Tegenwoordig is de planeet een ijzige woestijn.

Planetologen die PSG gebruiken, hebben de verhouding tussen waterstof en deuterium in de atmosfeer van Mars geschat. De onderzoekers geloven dat dit zal helpen om de evolutie van water op de planeet te begrijpen.

Deuterium is een zware isotoop van waterstofnog een neutron. Daarom is water, bestaande uit één atoom deuterium en één atoom waterstof, zwaarder dan ‘gewoon’ water en is het moeilijker om de ruimte in te vliegen, zegt João Diaz, hoofd van het onderzoek. "Een vergelijking van de verhouding van deuterium en waterstof op mondiaal en lokaal niveau, die kan worden gemodelleerd, geeft ons waardevolle informatie over de evolutie van het water van Mars."

Geologisch bewijs voor de aanwezigheid van water op Mars in het verleden. Foto: NASA

De onderzoekers analyseerden ook de inhoudfosfine in de atmosfeer van Venus. Dit gas kan spontaan ontstaan ​​uit fosfor en waterstof onder omstandigheden van hoge druk en temperatuur. Dit is precies hoe de onderzoekers opmerken dat het op Jupiter verschijnt. Op kleine planeten wordt het echter meestal geassocieerd met de activiteit van levende organismen. Dat is de reden waarom de ontdekking van fosfine in de wolken van Venus in 2020 wetenschappers ertoe aanzette te praten over de aanwezigheid van leven op de planeet.

"Verder onderzoek uitgevoerd in andere"omstandigheden toonden aan dat fosfine mogelijk helemaal niet of in veel kleinere hoeveelheden aanwezig is dan oorspronkelijk werd vastgesteld. Onze simulaties bevestigden deze theorie”, zegt Pedro Machado.

Bovendien, volgens wetenschappers, modelleringstelt hen in staat om de aanwezigheid van zwaveldioxide in de atmosfeer van Venus te beoordelen, wat wordt geassocieerd met vulkanische activiteit op de planeet. De belangrijkste prestatie van het werk, volgens de auteurs, is dat het de effectiviteit aantoonde van het gebruik van PSG om de atmosfeer van de planeten van het zonnestelsel en exoplaneten te modelleren.

“Ons werk is van groot belang voorgeplande ruimtemissies zoals EnVision, Ariel en Mars Express. Modellering toont de verwachte bronnen en inhoud van chemicaliën in de atmosfeer. Met deze gegevens kunnen we de exacte instrumenten en sensoren selecteren die op ruimtevaartuigen zullen worden gebruikt', voegt Pedro Machado toe.

</ p>

Lees verder:

Kernfusie heeft geen miljoenen graden meer nodig: hoe de nieuwe methode werkt

Vliegtuig A380 voltooit eerste vlucht met plantaardige olie

Ingenieurs hebben een chip gemaakt voor het sorteren van spermatozoa. Het zal helpen bij onvruchtbaarheid