Chemické reakcie v atmosfére Marsu rozbíjajú molekuly vody

  • Valentín Korinek | 1 December 2020
    Slnečná sústava
Mars je suchý, lebo jeho voda neustále uniká do vesmíru (viď ilustrácia). Nová štúdia naznačuje, že tento proces, ktorý trvá v priemere štyri hodiny, môže prebiehať vyššie v atmosfére a rýchlejšie, ako sa doteraz predpokladalo. Prečo Mars stráca vodu tak rýchlo? (GSFC / NASA, LASP / CU)
Marťanská voda sa stráca vysoko v atmosfére. Zistila to sonda *MAVEN z meraní hornej vrstvy atmosféry Marsu, kde sa molekuly vody rozbíjajú, a tak sú vodíkovo-kyslíkové väzby narušené a atómy sa oddeľujú.

Doteraz sme si mysleli, že sa vodík stráca až za hranicami atmosféry, vo vesmíre. Z povrchu Marsu, ktorý formovala tečúca voda, je dnes púšť. Vedci predpokladali, že k strate vody na tejto červenej planéte dochádzalo pomalým a pozvoľným tempom. Príčinou bolo slnečné svetlo, ktoré štiepilo molekuly vody v nižších vrstvách atmosféry, pričom vodík následne difundoval (prenikal) hore, kde dochádzalo k jeho strate.

Družica MAVEN, ktorá obieha okolo Marsu od roku 2014, nazbierala molekuly vody v ionosfére Marsu v nadmorských výškach asi 150 kilometrov, čo bolo prekvapením, pretože donedávna bola voda vo vrchných vrstvách detegovaná maximálne vo výške 80 km nad povrchom.

Koncentrácia vody vo vyšších vrstvách závisela od ročných období. Vrchol bol v období južného leta, keď sú najčastejšie sezónne prachové búrky. Počas globálnej prachovej búrky v roku 2018 hladina vody vyskočila ešte vyššie, čo naznačuje, že práve prachové búrky zdvihnú túto vodu do takých výšok.

Vrchol atmosféry Marsu je plný nabitých molekúl, ktoré sú pripravené na rýchle chemické reakcie, najmä s vodou. Molekuly vody sa tam rýchlo rozdelia. V priemere to trvá len štyri hodiny, kým sa vodík oddelí od kyslíka. Tento proces je 10-krát rýchlejší ako všetky známe spôsoby, ktoré nám ukazujú, ako sa voda na Marse stráca.

Ak sa to potvrdí,  tak budeme vedieť vysvetliť, ako Mars stratil ekvivalent globálneho oceánu s hĺbkou 44 centimetrov za poslednú miliardu rokov a ďalších niekoľko centimetrov stráca počas každej globálnej prachovej búrky. Samozrejme, tento proces nevysvetľuje celkovú stratu vody na planéte, ale je to veľmi dobrý začiatok, ako prísť na to koľko vody a za aký dlhy čas sa z tejto planéty stratilo.

-------------------------------------------------------------------




Sonda MAVEN obiehajúca Mars. (NASA)

* MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN Mission) je misia americkej NASA, ktorá je zameraná na výskum atmosféry Marsu z obežnej dráhy. Hlavná ciele misie sú zistiť, ako planéta Mars časom prišla o svoju atmosféru a vodu.

MAVEN úspešne odštartovala na rakete Atlas V na začiatku prvého štartovacieho okna stanoveného na 18. novembra 2013. 22. septembra 2014 sa MAVEN dostala k Marsu a usadila sa na areocentrickej eliptickej dráhe 6 200 km x 150 km nad povrchom planéty.

5. novembra 2015 NASA oznámila, že údaje z MAVEN potvrdzujú zvýšenie strácania atmosféry Marsu počas slnečných búrok. Erózia atmosféry časticami slnečného vetra počas zvýšenej slnečnej aktivity hrala kľúčovú úlohu v strate atmosféry z oxidu uhličitého (dominujúceho plynu v atmosfére Marsu), ktorý vďaka skleníkovému efektu udržiaval povrch Marsu relatívne teplý a vytváral podmienky vhodné pre výskyt tekutej povrchovej vody, na rozdiel od dnešnej suchej a chladnej pustiny. K strate väčšiny hustej atmosféry došlo, podľa interpretácie údajov z misie MAVEN, približne pred 4,2 až 3,7 miliardami rokov, v dôsledku zmien v magnetosfére Marsu, súvisiacich s chladnutím a zmenšovaním tekutého jadra planéty. Súčasné priemerné tempo erózie atmosféry v dôsledku slnečného vetra sa odhaduje na približne 100 gramov za sekundu s prechodným 10 až 20 násobným zvýšením v prípade zásahu planéty časticami po výrone koronálnej hmoty.

Ďalšie články z kategórie Slnečná sústava
Explodujúci meteor nad Antarktídou
Valentín Korinek | 5 Máj 2021
Zmizla všetka voda z Marsu?
Valentín Korinek | 10 Apríl 2021
Marsotrasenia
Marcel Škreka | 16 Apríl 2021

PORTÁL ASTRONOMICKÝCH INFORMÁCIÍ A ZAUJÍMAVOSTÍ

Pripravujú pracovníci Krajskej hvezdárne a planetária Maximiliána Hella v Žiari nad Hronom - kultúrneho zariadenia Banskobystrického samosprávneho kraja