Marte nu a fost întotdeauna deșertul rece pe care îl vedem astăzi. Dovezile tot mai convingătoare sugerează că, acum miliarde de ani, apă curgea pe suprafața planetei. Dacă a existat apă, este probabil să fi existat și o atmosferă densă care să împiedice înghețul acesteia. Totuși, acum aproximativ 3,5 miliarde de ani, apa s-a evaporat, iar aerul, care odată era bogat în dioxid de carbon, s-a subțiat dramatic, lăsând în urmă o atmosferă subțire care persistă încă, conform sciencealert.com.
Ce s-a întâmplat cu atmosfera lui Marte?
Explicația ar putea fi legată de argila de pe planetă. Într-un articol recent publicat în Science Advances, doi geologi de la MIT propun că o mare parte din atmosfera pierdută a lui Marte ar putea fi „capturată” în crusta acoperită de argilă.
Echipa sugerează că, atunci când apă exista pe Marte, aceasta ar fi putut pătrunde în anumite tipuri de roci, inițiind reacții chimice lente care au extras treptat dioxidul de carbon din atmosferă, transformându-l în metan, o formă de carbon care ar fi putut fi stocată în argila de la suprafață timp de milioane de ani.
Alte fenomene asemănătoare care se întâmplă și pe Pământ
Cercetătorii au aplicat cunoștințele lor despre interacțiunile dintre roci și gaze de pe Pământ pentru a înțelege cum ar putea funcționa procese similare pe Marte. Ei au descoperit că, având în vedere cantitatea de argilă de pe suprafața planetei, aceasta ar putea reține o cantitate semnificativă de dioxid de carbon, echivalentă cu aproximativ 80% din atmosfera inițială și densă a lui Marte.
Ei afirmă că acest carbon stocat pe Marte ar putea fi, în viitor, recuperat și transformat în combustibil pentru misiunile viitoare între Marte și Pământ.
„Pe baza descoperirilor noastre de pe Pământ, demonstrăm că procese similare probabil au avut loc și pe Marte, iar cantități mari de CO2 atmosferic ar fi putut fi transformate în metan și stocate în argilă”, spune Oliver Jagoutz, profesor de geologie la MIT. „Acest metan ar putea încă să fie prezent și, poate, chiar utilizat ca sursă de energie pe Marte în viitor.”
Autorul principal al studiului este Joshua Murray, care a obținut recent doctoratul la MIT.
Jagoutz și echipa sa își propun să identifice procesele geologice care influențează evoluția litosferei Pământului, stratul dur și fragil de la suprafață, ce include scoarța și mantaua superioară, unde se găsesc plăcile tectonice.
Anul trecut, cercetătorii s-au concentrat pe un tip de mineral argilos de suprafață numit „smectită”, recunoscut pentru capacitatea sa de a acționa ca o „capcană” eficientă pentru carbon. Smectita de pe Pământ s-a format probabil prin activitate tectonică, iar, odată expusă la suprafață, a început să absoarbă dioxid de carbon din atmosferă, contribuind la răcirea planetei de-a lungul a milioane de ani.
După publicarea acestor descoperiri, Jagoutz a analizat o hartă a suprafeței lui Marte și a observat că o mare parte din planetă este acoperită de aceeași smectită. Aceasta ridică întrebarea: ar putea această argilă să aibă un rol similar în stocarea carbonului pe Marte? Și, dacă da, cât de mult carbon ar putea reține?
„Știm că acest proces se întâmplă și este bine documentat pe Pământ. Iar aceste roci și argile există și pe Marte”, spune Jagoutz. „Așa că am vrut să încercăm să conectăm punctele.”
De exemplu, unele măsurători de la distanță ale suprafeței lui Marte sugerează că cel puțin o parte din scoarța planetei ar conține roci magmatice ultramafice, asemănătoare celor care generează smectite pe Pământ. Alte observații indică existența unor modele geologice similare cu cele ale râurilor și afluenților, unde apa ar fi putut curge și interacționa cu roca de dedesubt.
Jagoutz și Murray s-au întrebat dacă apa ar fi putut reacționa cu rocile ultramafice de pe Marte într-un mod care ar fi dus la formarea argilelor ce acoperă astăzi suprafața planetei. Au creat un model chimic simplificat al rocilor, bazat pe cunoștințele existente despre modul în care rocile magmatice interacționează cu mediul lor pe Pământ.
Acest model a fost aplicat pe Marte, unde cercetătorii cred că scoarța este predominant formată din roci magmatice bogate în olivină. Echipa a utilizat modelul pentru a estima modificările pe care le-ar putea suferi rocile bogate în olivină, presupunând că apa a fost prezentă pe suprafață timp de cel puțin un miliard de ani, în condiții de atmosferă densă în dioxid de carbon.
„În acea perioadă din istoria lui Marte, ne gândim că CO2 era prezent peste tot, în fiecare colț și crăpătură, iar apa din roci era plină și ea de CO2”, informează Murray.
Intr-un miliard de ani, apa care se infiltra prin scoarță ar fi reacționat treptat cu olivina, un mineral care conține o formă redusă de fier. Oxigenul din apă s-ar fi legat de fier, eliberând hidrogen și formând fier oxidat, ceea ce conferă planetei nuanța sa roșie. Ulterior, hidrogenul ar fi interacționat cu dioxidul de carbon din apă, generând metan. Pe măsură ce reacția progresează, olivina s-ar fi transformat lent într-o altă rocă bogată în fier, cunoscută sub denumirea de serpentină, care continuă să reacționeze cu apa, ducând la formarea smectitei.
Murray și Jagoutz au constatat că, în cazul în care Marte este acoperit de un strat de smectită de 1.100 de metri adâncime, această cantitate de argilă ar putea stoca o cantitate enormă de metan, echivalentă cu majoritatea dioxidului de carbon din atmosferă care a fost pierdut în urma deshidratării planetei.
