แบบจำลองอธิบายสภาวะภายใต้น้ำที่มีออกซิเจนบนดาวอังคาร ท้าทายความเชื่อดั้งเดิมเกี่ยวกับการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์

ทีมที่นำโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ Caltech และ Jet Propulsion Laboratory (JPL), ซึ่งคาลเทคจัดการให้กับ NASA, ได้คำนวณว่าหากมีน้ำของเหลวอยู่บนดาวอังคาร, มันสามารถบรรจุออกซิเจนได้ภายใต้เงื่อนไขเฉพาะมากกว่าที่เคยคิดไว้. ตามรุ่น, ระดับในทางทฤษฎีอาจเกินเกณฑ์ที่จำเป็นในการสนับสนุนชีวิตแอโรบิกอย่างง่าย.

การค้นพบนั้นขัดกับปัจจุบัน, ยอมรับมุมมองของดาวอังคารและศักยภาพของมันในการโฮสต์สภาพแวดล้อมที่เอื้ออาศัยได้. การมีอยู่ของน้ำของเหลวบนดาวอังคารไม่ได้ถูกกำหนดไว้. แม้จะอยู่ตรงนั้น, นักวิจัยละเลยความคิดที่ว่ามันอาจจะถูกเติมออกซิเจนไปนานแล้ว, เนื่องจากชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเป็นเรื่องเกี่ยวกับ 160 บางกว่าโลกและส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์.

“ออกซิเจนเป็นส่วนประกอบสำคัญในการพิจารณาความเป็นอยู่ของสิ่งแวดล้อม, แต่มันค่อนข้างหายากบนดาวอังคาร,” พูดว่า Woody Fischer, ศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาที่ Caltech และผู้ร่วมเขียน a ธรณีศาสตร์ธรรมชาติ กระดาษเกี่ยวกับผลการวิจัย, ซึ่งเผยแพร่เมื่อเดือนตุลาคม 22. “ไม่มีใครเคยคิดว่าความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำที่จำเป็นสำหรับการหายใจแบบใช้ออกซิเจนในทางทฤษฎีจะมีอยู่บนดาวอังคาร,” เพิ่ม Vlada Stamenković . ของ JPL, ผู้เขียนหลักของ ธรณีศาสตร์ธรรมชาติ กระดาษ.

การค้นหาน้ำของเหลวบนดาวอังคารเป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของโครงการ Mars ของ NASA. ในช่วงหลายเดือนที่ผ่านมา, ข้อมูลจากยานอวกาศยุโรปชี้ให้เห็นว่าน้ำของเหลวอาจอยู่ใต้ชั้นน้ำแข็งที่ขั้วโลกใต้ของดาวอังคาร. มีการตั้งสมมติฐานว่าน้ำอาจมีอยู่ในแอ่งน้ำใต้ดินที่มีรสเค็ม, เพราะ เกลือเปอร์คลอเรต (สารประกอบของคลอรีนและออกซิเจน) ได้รับการตรวจพบ ณ ที่ต่างๆ บนดาวอังคาร. เกลือลดจุดเยือกแข็งของน้ำ, ซึ่งหมายความว่าน้ำที่มีเปอร์คลอเรตอยู่ในนั้นสามารถคงสภาพของเหลวได้แม้ว่าอุณหภูมิจะเยือกแข็งบนดาวอังคาร, ที่คืนฤดูร้อนบนเส้นศูนย์สูตรยังสามารถจุ่มลงไปได้ -100 องศาฟาเรนไฮต์.

น้ำเค็มสมมุตินั้นเป็นสิ่งที่ฟิสเชอร์และสตาเมนโควิชสนใจ. ออกซิเจนเข้าสู่น้ำจากบรรยากาศ, กระจายสู่ของเหลวเพื่อรักษาสมดุลระหว่างน้ำและอากาศ. ถ้าน้ำเค็มอยู่ใกล้ผิวดินดาวอังคารมากพอ, แล้วดูดซับออกซิเจนจากชั้นบรรยากาศบาง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ.

เพื่อค้นหาว่าออกซิเจนสามารถดูดซึมได้มากแค่ไหน, สตาเมนโควิช, ฟิสเชอร์, และเพื่อนร่วมงาน Michael Mischna ที่ JPL และ Lewis Ward (MS '14, ปริญญาเอก '17) ที่ฮาร์วาร์ด, ทำสองสิ่ง: อันดับแรก, พวกเขาพัฒนาแบบจำลองทางเคมีที่อธิบายว่าออกซิเจนละลายในน้ำเค็มได้อย่างไรที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำ. ที่สอง, พวกเขาตรวจสอบสภาพอากาศโลกของดาวอังคารและการเปลี่ยนแปลงในอดีตที่ผ่านมา 20 ล้านปี, ในช่วงเวลานั้นความเอียงของแกนดาวเคราะห์ก็เปลี่ยนไป, การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในภูมิภาค. แบบจำลองการละลายและสภาพภูมิอากาศร่วมกันทำให้นักวิจัยสามารถอนุมานได้ว่าภูมิภาคใดบนดาวอังคารที่มีความสามารถในการละลายออกซิเจนได้สูง, ทั้งในปัจจุบันและในอดีตทางธรณีวิทยาของโลก.

ทีมงานพบว่า, ที่ระดับความสูงต่ำพอ (ที่ที่บรรยากาศหนาที่สุด) และที่อุณหภูมิต่ำพอ (โดยที่ก๊าซอย่างออกซิเจนจะอยู่ในสารละลายของเหลวได้ง่ายขึ้น), อาจมีออกซิเจนในปริมาณสูงอย่างไม่คาดคิดในน้ำ ซึ่งเป็นค่าระดับหลายขนาดที่สูงกว่าเกณฑ์ที่จำเป็นสำหรับการหายใจแบบใช้ออกซิเจนในมหาสมุทรโลกในปัจจุบัน. ไกลออกไป, ตำแหน่งของภูมิภาคเหล่านั้นเปลี่ยนไปตามความเอียงของแกนดาวอังคารที่เปลี่ยนไปในอดีต 20 ล้านปี. ระหว่างเวลานั้น, ความสามารถในการละลายออกซิเจนสูงสุดได้เกิดขึ้นภายในห้าล้านปีที่ผ่านมา.

การค้นพบนี้สามารถแจ้งภารกิจในอนาคตไปยังดาวอังคารโดยการจัดหาเป้าหมายที่ดีขึ้นให้กับรถแลนด์โรเวอร์เพื่อค้นหาสัญญาณของสภาพแวดล้อมที่น่าอยู่ในอดีตหรือปัจจุบัน, Stamenković พูดว่า.

แหล่งที่มา: http://www.caltech.edu, โดย Robert Perkins