Päikesesüsteemist väljaspool asuvate kiviste maailmade uurimisel kasutavad teadlased Marsi kui planeedi skaala laborit.
Kui kaua võiks Marsiga sarnane kivine planeet jääda elamiskõlblikuks, kui see tiirleks ümber punase kääbuse? Sellele keerulisele küsimusele aitab vastata NASA Marssi atmosfääri ja lenduvate evolutsioonide (MAVEN) missioon, mis on meie naabrit uurinud alates 2014. aasta novembrist.
"MAVENi missiooni tähelepanekud näitavad, et Punane planeet on järk-järgult kaotanud olulise osa oma atmosfäärist ja see on muutnud selle tingimusi," ütleb Colorado ülikooli (USA) MAVENi missiooni teadlane David Brain.
Planeetide labor
Päikesesüsteemist väljaspool asuvate kiviste maailmade uurimisel kasutavad teadlased Marsi kui planeedi skaala laborit. Ameerika geofüüsikalise liidu sügiskoosolekul 13. detsembril 2017 USA-s New Orleansis jagas David Brain kolleegidega, kuidas MAVEN-i andmed mõjutavad kaugetest tähtedest tiirlevate kiviste planeetide asustatavuse määramist.
Kosmoselaev MAVEN. Autor: NASA.
MAVENi pardal on komplekt instrumente, mis mõõdavad Marsi atmosfääri kaotust. Uuringud näitavad, et suur osa sellest on pääsenud kosmosesse tänu "keemiliste ja füüsikaliste protsesside kombinatsioonile" ning instrumentide andmed annavad vihjeid selle kohta, millist rolli neist igaüks mängis.
Reklaamvideo:
Viimase kolme aasta jooksul on Päike kogenud aktiivsuse suurenemise ja vähenemise perioode, samal ajal kui Marsi on kogenud päikesetorme, päikesepaisutusi ja koronaalmassi väljutamist. Need muudatused on andnud MAVENile ainulaadse võimaluse jälgida atmosfääri käitumist erinevates tingimustes.
Punane kääbus ja hüpoteetiline Mars
David Brain ja tema kolleegid rakendasid neid teadmisi hüpoteetilisel Marsi-sarnasel planeedil, mis tiirleb ümber punase kääbustähe (meie galaktika kõige levinum tähtede klass). Nad tegid ettepaneku, et eksoplaneet, nagu ka Mars, asuks elamiskõlbliku tsooni servas. Kuid kuna punased kääbused on Päikesest nõrgemad, on nende asustatav tsoon palju lähemal. Selgus, et tähe ja lähedase orbiidi äärmise ultraviolettkiirguse tõttu võtab planeet ultraviolettkiirgust 5-10 korda rohkem kui Mars saab. See suurendab atmosfääri põgenemise eest vastutavate protsesside jaoks saadaolevat energiakogust.
Hüpoteetilise Marsi asukoht punases kääbas tiirlevas asustatavas tsoonis võrreldes tõelise Marsi asukohaga Päikesesüsteemis. Autor: NASA Goddardi kosmoselennukeskus.
MAVEN-i andmete põhjal arvutasid teadlased, et eksomaaride atmosfäär võib fotokeemilise põgenemise tagajärjel kaotada ioonide lekkimisel 3-5 korda rohkem laetud osakesi ja 5-10 korda rohkem neutraalseid osakesi. Lisaks, kuna atmosfääris on palju laetud osakesi, hakkab see "pihustama". Pihustusprotsess sarnaneb piljardimänguga: laetud osakesed varisevad molekulideks, surudes osa neist kosmosesse ja surudes teisi vastu naabreid. See ahelreaktsioon suurendab märkimisväärselt atmosfääri kadu. Lõpuks seisab hüpoteetiline planeet silmitsi selliste kergete molekulide kadumisega nagu vesinik.
Üldiselt võib hüpoteetilise Marsi leidmine rahuliku punase kääbuse asustatava tsooni servalt lühendada tema elu toetava võime eluiga umbes 5-20 korda. Kui planeet paigutatakse aktiivsesse punases kääbustesüsteemi, väheneb see periood umbes 1000 korda.
Kergendavad asjaolud
Sellegipoolest pidas David Brain kõige halvemat stsenaariumi, paigutades Marsi punase kääbuse keskele. Teisel planeedil võivad olla mõned leevendavad tegurid, näiteks aktiivsed geoloogilised protsessid, magnetväli või suurem suurus. Kõik see võimaldab teil atmosfääri pikema aja jooksul täiendada, kaitsta ja säilitada.
“Kaugemate maailmade elamiskõlblikkus on astronoomia üks olulisemaid teemasid ja need hinnangud näitavad ühte viisi Marsi ja Päikest käsitlevate teadmiste kasutamiseks universumis elu otsimisel,” lõpetas Colorado ülikooli (USA) MAVEN-i uurija Bruce Yakoski.
Roman Zakharov
