Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Nhóm nghiên cứu trước đây về bão bụi sao Hỏa giờ tập trung vào các quá trình điện hóa do các cơn bão bụi có thể cung cấp năng lượng cho sự chuyển động của clo đang diễn ra trên sao Hỏa ngày nay.
Thời tiết trên sao Hỏa thế nào? Cứng rắn trên rovers nhưng rất tốt để tạo và di chuyển các hợp chất clo phản ứng cao. Nghiên cứu mới của Đại học Washington tại St. Louis, các nhà khoa học hành tinh cho thấy các cơn bão bụi trên sao Hỏa, giống như cơn bão cuối cùng đã đóng cửa cơ hội, đẩy chu kỳ clo từ bề mặt lên khí quyển và có thể làm sáng tỏ tiềm năng tìm thấy sự sống trên Sao Hỏa.
Nghiên cứu gần đây của Alian Wang, giáo sư nghiên cứu của Khoa Khoa học Trái đất và Khoa học Hành tinh và các cộng tác viên tại WashU, Đại học Stony Brook, Đại học Sơn Đông và Trung tâm Hàng không Vũ trụ Goddard của NASA xây dựng trên một cuộc kiểm tra trước đó về cơn bão bụi sao Hỏa, yếu tố thiết yếu trong sự phát triển hóa học của bề mặt hành tinh đỏ. Các bài báo mới nhất của họ tập trung vào các quá trình điện hóa do bão bụi có thể cung cấp năng lượng cho sự chuyển động của clo, đang diễn ra trên Sao Hỏa ngày nay. Nghiên cứu được công bố ngày 28 tháng 5 trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý: Các hành tinh (Journal of Geophysical Research: Planets) .
Trong khi các nghiên cứu trước đó đã xác định nồng độ clo tương đối cao trên Sao Hỏa và đề xuất hoạt động núi lửa và thủy văn như là động lực lịch sử của chu trình clo, Wang đã chứng minh bằng thực nghiệm cách phóng tĩnh điện (ESD) do bão bụi có thể đóng vai trò chính trên bề mặt Sao Hỏa và hóa học khí quyển bây giờ. Với sự phong phú tương đối của clo trên bề mặt Sao Hỏa, Wang và các cộng tác viên của cô đã bắt đầu khám phá sự hình thành của chu trình clo ngày nay trên Sao Hỏa: Làm thế nào các nguyên tử clo bị kích thích được giải phóng vào khí quyển, sau đó lắng đọng lại trên bề mặt và một phần xâm nhập vào tầng dưới. Họ cũng nghiên cứu những tác động mà chu trình clo có thể có để tìm ra dấu vết sự sống trên Sao Hỏa.
“Trước đây, khi các điều kiện khác nhau và có lẽ có nhiều nước hơn trên Sao Hỏa, sẽ có sự khác biệt về hóa học bề mặt và trong hành vi của clo”, Bradley Jolliff, đồng tác giả của bài báo và Scott chia sẻ. “Chúng ta không hoàn toàn hiểu làm thế nào sao Hỏa có được trạng thái làm giàu clo hiện tại ở bề mặt, nhưng chúng ta rất quan tâm đến việc biết, khi chúng ta đi sâu vào phần dưới bề mặt, các hợp chất clo bị oxy hóa cao, được gọi là clo và perchlorate, tương tác với các yếu tố khác. Đó là một loại câu đố. “
Trong một cơ sở đặc biệt được gọi là Phòng phân tích và môi trường hành tinh (PEACh), Wang đã tái tạo các điều kiện phóng tĩnh điện có thể gây ra bởi các cơn bão bụi sao Hỏa để phát triển sự hiểu biết sâu sắc về tương tác hóa học khí quyển bề mặt. Kết quả của cô rất đáng kể. Không chỉ các hợp chất clo nhìn thấy trên bề mặt sao Hỏa bị oxy hóa do phóng tĩnh điện trong cơn bão bụi, mà những cơn bão bụi đó cũng đang tạo ra nhiều gốc tự do từ các phân tử khí quyển của sao Hỏa. Điều đó khiến các hạt clo bị kích thích được giải phóng, kết hợp lại và sau đó di chuyển giữa bề mặt và bầu khí quyển của Sao Hỏa, phát triển một chu trình clo hoạt động và đang diễn ra.
Đây không giống như những gì chúng ta thấy trên Trái đất. Phản ứng quang hóa do Mặt trời điều khiển xảy ra trên cả hai hành tinh, nhưng trên Sao Hỏa, chúng ta có những cơn bão bụi toàn cầu này một lần trong hai năm sao Hỏa, bão bụi khu vực mỗi năm và vô số quỷ bụi ở khắp mọi nơi.
Trong quá khứ, sao Hỏa có thể ấm hơn và ẩm ướt hơn nhưng bầu không khí lạnh và khô ngày nay khiến cho việc phóng tĩnh điện là một yếu tố mạnh mẽ. Điện hóa học có thể là “người chơi” lớn hơn trên bề mặt Sao Hỏa ngay bây giờ.
Những kết quả này phù hợp với các phân tích khác về hóa học bề mặt sao Hỏa và các điều kiện mà chúng chỉ ra là không tốt cho việc tìm kiếm dấu ấn sinh học ở bề mặt. Tuy nhiên, Wang lưu ý rằng việc hiểu hóa học bề mặt là cơ hội tốt nhất của chúng ta để biết cuộc sống trên sao Hỏa có thể trông như thế nào. Khi nhiệm vụ tìm kiếm dấu hiệu sự sống trên Sao Hỏa tiếp tục, dòng nghiên cứu này sẽ phát triển hơn nữa. Wang dự đoán sự hợp tác trong tương lai với các nhà sinh vật học để mở rộng tìm kiếm các dấu ấn sinh học vào tầng dưới sao Hỏa.
Bởi vì địa hóa học ở bề mặt có thể đi sâu vào lòng đất, nó sẽ ảnh hưởng đến cách phát hiện dấu vết sự sống trên Sao Hỏa.
Jolliff nói thêm: “Chúng tôi đã nhìn thấy từ rover Spirit, khi nó đang kéo một trong những bánh xe của nó qua đất, rằng những gì ở dưới bề mặt ngay lập tức khác với những gì ở ngay trên bề mặt – rất nhiều hiện tượng oxy hóa bề mặt. Vì vậy, hiểu rằng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng và đưa chúng ta đến kết luận rằng nếu chúng ta muốn thực sự kiểm tra sự tồn tại hay kiếp trước, chúng ta phải xuống dưới bề mặt. “
Tài trợ cho nghiên cứu này được cung cấp bởi NASA. Công trình cũng được hỗ trợ bởi Viện Khoa học & Kỹ thuật Vật liệu của Đại học Washington và Trung tâm Khoa học Vũ trụ McDonnell.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Washington ở St. Louis . Bản gốc được viết bởi Shawn Ballard. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :