بر اساس مطالعات ایزوتوپی ، جمعیت مریخ به دلیل اندازه کوچک آن محدود شده است

بر اساس مطالعات ایزوتوپی ، جمعیت مریخ به دلیل اندازه کوچک آن محدود شده است


*** دوشنبه ، آمبرگود از طریق PNAS به SEPT. 20 ، 3 بعد از ظهر ET ایالات متحده ***

نیوزویس – زمین و دیگر سیارات برای زندگی به آب نیاز دارند و دانشمندان شواهد زیادی از وجود آب در تاریخ اولیه مریخ یافته اند. اما امروزه هیچ آب مایع در سطح مریخ وجود ندارد. تحقیقات جدید دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس یک دلیل اساسی را نشان می دهد: مریخ می تواند بسیار کوچک باشد تا مقدار زیادی آب را در خود نگه دارد.

مطالعات سنجش از دور شهاب سنگ های مریخی و تجزیه و تحلیل دهه 1980 نشان می دهد که مریخ زمانی آبدارتر از زمین بوده است. فضاپیمای وایکینگ اوربیتر ناسا – و اخیراً کنجکاوی و پشتکار – به زمین بازگشته است – تصاویری چشمگیر از مناظر مریخی که دره های رودخانه ها و سیلاب ها مشخص شده اند ، بازگردانده می شود.

با وجود این شواهد ، هیچ آب مایع روی سطح باقی نمانده است. محققان چندین توضیح احتمالی را ارائه کردند ، از جمله ضعف میدان مغناطیسی مریخ ، که می تواند منجر به از دست دادن جو ضخیم تری شود.

اما یک مطالعه در هفته 20 سپتامبر منتشر شد مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم این دلیل اساسی تری را نشان می دهد که چرا مریخ امروزی بسیار متفاوت از “سنگ مرمر آبی” زمین است.

کون وانگ ، استاد ارشد علوم زمین و سیاره در دانشگاه واشنگتن در هنرها و علوم ، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: “سرنوشت مریخ از ابتدا تعیین شد.” “به احتمال زیاد محدودیتی برای اندازه سیاره های سنگی وجود دارد تا آب کافی را برای حفظ جمعیت و تکتونیک صفحات بیشتر از جرم مریخ حفظ کنند.”

برای مطالعه جدید ، وانگ و همکارانش از ایزوتوپهای ایستا عنصر پتاسیم (K) برای برآورد وجود ، توزیع و فراوانی عناصر فرار در اجسام سیارات مختلف استفاده کردند.

پتاسیم یک عنصر متوسط ​​فرار است ، اما دانشمندان تصمیم گرفتند از آن به عنوان عنصر و ترکیب فرارتر مانند ردیاب آب استفاده کنند. این یک روش نسبتاً جدید است که با تلاش های قبلی برای استفاده از نسبت پتاسیم به توریم (Th) جمع آوری شده با سنجش از دور و تجزیه و تحلیل شیمیایی برای تعیین مقدار مواد فرار در مریخ متفاوت است. در تحقیقات قبلی ، اعضای گروه تحقیق از روش ردیاب پتاسیم برای مطالعه شکل گیری ماه استفاده کردند.

وانگ و تیمش ایزوتوپ های پتاسیم شهاب سنگ های مریخی را که 20 سال پیش تأیید شده بود اندازه گیری کردند و آنها را به عنوان نمایندگان ساختار سیلیکات فله سیاره قرمز انتخاب کردند.

با استفاده از این رویکرد ، محققان دریافتند که در هنگام شکل گیری مریخ پتاسیم و مواد فرار بیشتری نسبت به زمین از دست رفته است ، اما ماه و سیارک 4-Vesta فرار بیشتری دارند ، دو جسم کوچکتر و خشک تر از زمین و مریخ.

محققان همبستگی مشخصی بین اندازه بدن و ترکیب ایزوتوپی پتاسیم پیدا کردند.

کاترین لادرز ، استاد علوم زمین و سیاره در دانشگاه واشنگتن ، که نویسنده این مطالعه است ، می گوید: “این یک س longال دیرینه است که سیارات مختلف نسبت به شهاب سنگ های نامشخص اولیه عناصر فرار کمتری دارند و ترکیبات آنها.” “یافتن ارتباط ایزوتوپهای K با گرانش سیارات یک کشف جدید با پیامدهای کمی قابل توجه در زمان و چگونگی بدست آوردن و چگونگی به دست آوردن سیاره فوق العاده و از دست دادن ناپایداری آنها است.”

وانگ می گوید: شهاب سنگ های مریخی تنها نمونه های موجود برای مطالعه ترکیب شیمیایی توده مریخ هستند. سن این شهاب سنگ های مریخی از چند میلیون تا 4 میلیارد سال است و سابقه تکامل فرار در مریخ را دارند. با اندازه گیری ایزوتوپهای عناصر متوسط ​​فرار مانند پتاسیم ، می توان تضعیف فرار سیارات فله را محاسبه و آنها را در اجسام مختلف منظومه شمسی مقایسه کرد.

وانگ می گوید: وجود آب مایع در سطح مریخ غیرقابل انکار است ، اما اندازه گیری میزان آب موجود در کل مریخ تنها از طریق سنجش از دور و مطالعات مریخ نورد دشوار است. “مدلهای زیادی برای محتوای حجم زیاد آب مریخ وجود دارد. در برخی از آنها ، مریخ اولیه مرطوب تر از زمین بود. ما فکر نمی کنیم اینطور بوده است. ”

ژن تیان ، دانشجوی کارشناسی ارشد آزمایشگاه وانگ و محقق مک دانل آکادمی بین المللی ، اولین نویسنده مقاله بود. پیرس کوفوید ، همکار تحقیقاتی پسادکتری ، و هانا بلوم ، که از دانشگاه واشنگتن در سال 2020 فارغ التحصیل شده است ، نویسنده مشترک است. وانگ و لادر از اعضای هیئت علمی مرکز McDonnell برای علوم فضایی دانشگاه هستند.

به گفته محققان ، این تحقیقات منجر به کشف حیات در سیارات دیگری به جز مریخ شده است.

نزدیک بودن بیش از حد به خورشید (یا برای سیارات فراخورشیدی ، نزدیک بودن بیش از حد به ستاره آنها) می تواند بر میزان مواد فرار که می توانند بدن این سیاره را حفظ کنند ، تأثیر بگذارد. این اندازه گیری های بین ستاره ای معمولاً در شاخص “منطقه قابل سکونت” در اطراف ستارگان انجام می شود.

کلاوس مزگر از مرکز فضا و زیست پذیری در دانشگاه برن در سوئیس می گوید: “این مطالعه تأکید می کند که محدوده اندازه محدودی برای سیاره هایی وجود دارد که در آنها آب کافی اما زیاد وجود ندارد. نویسندگان این مطالعه.” انجام دادن. “

وانگ اکنون فکر می کند ، برای سیارات در مناطق قابل سکونت ، باید بیشتر بر اندازه سیارات تأکید شود و باید به طور منظم در مورد اینکه آیا یک سیاره فراخورشیدی می تواند حیات را پشتیبانی کند ، ملاحظه شود.

وانگ می گوید: “اندازه سیاره فراخورشیدی یکی از ساده ترین پارامترها است.” “بر اساس اندازه و جرم ، ما اکنون می دانیم که آیا سیاره فراخورشیدی نامزد حیات است یا خیر ، زیرا اندازه تعیین کننده درجه اول برای حفظ فرار است.”



دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *