Yaygın olabilir, ancak karbon bir gezegenin atmosferinin oluşumu ve evrimi üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı'nda yapılan yeni bir araştırmaya göre, Mars karbon arzının çoğunu metan olarak bıraksa, muhtemelen sıvı suyun oluşmasına neden olacak kadar ılıman olurdu. Demir bakımından zengin magma yoluyla esir karbonun kaçması bize “Mars'ta ve diğer karasal bedenlerde erken atmosferik evrimde” oynadığı rol konusunda hayati ipuçları sunuyor.
Bir gezegenin atmosferi dış tabakası olsa da, başlangıçları çok aşağıdadır. Bir gezegenin oluşumu sırasında, manto - bir gezegenin çekirdeği ve üst kabuk arasında bir tabaka - magma oluşturmak için eridiğinde yeraltı karbonuna mandallanır. Viskoz magma yüzeye doğru yükseldiğinde, basınç azalır ve tutsak karbon gaz olarak serbest bırakılır. Örnek olarak, Dünya’nın esir karbonu karbonat olarak magmada kapsüllenir ve salınan gazı karbondioksittir. Bildiğimiz gibi, karbondioksit gezegenimizin Güneş'ten ısıyı emmesini sağlayan bir “sera gazı” dır. Bununla birlikte, diğer gezegenlerde tutsak karbonun salınım süreci - ve daha sonraki sera etkileri - iyi anlaşılmamıştır.
Brown'un jeoloji bilimleri profesörü ve araştırmanın yazarlarından biri olan Alberto Saal, karbonun katı mantodan sıvı magmaya, sıvıdan gaza ve sonra dışarı çıktığını biliyoruz. “Gezegene uygun koşullarda oluşan farklı karbon türlerinin transferi nasıl etkilediğini anlamak istiyoruz.”
Northwestern Üniversitesi ve Washington Carnegie Enstitüsü'nden araştırmacıları da içeren yeni çalışma sayesinde, Ay, Mars ve benzeri organlarda bulunanlar gibi diğer karasal manastırların serbest bırakma süreçlerine daha yakından bakabiliyoruz. . Burada magmada tutsak karbon demir karbonil olarak oluşturulur - daha sonra metan ve karbon monoksit olarak kaçar. Karbondioksit gibi, bu gazların her ikisi de sera gibi büyük bir potansiyele sahiptir.
Ekip, Brown'dan Malcolm Rutherford, Kuzeybatıdan Steven Jacobsen ve Carnegie Enstitüsü'nden Erik Hauri ile birlikte Mars'ın erken volkanik tarihi hakkında bazı önemli sonuçlara vardı. Eğer esir karbon teorisini takip ettiyse, Kızıl Gezegeni sıcak ve rahat tutmak için yeterince metan gazı salmış olabilir. Ancak, “Dünya benzeri” bir şekilde olmadı. Burada mantelimiz “oksijen fugacity” olarak bilinen bir durumu destekler - diğer elementlerle reaksiyona girebilecek serbest oksijen hacmi. Yüksek bir oranımız olsa da, erken Mars ve Ay gibi bedenler kıyaslandığında zayıftır.
Şimdi gerçek bilim kısmı devreye giriyor. Daha düşük bir oksijen fugasitesinin “karbon transferini” nasıl etkilediğini keşfetmek için, araştırmacılar hem Mars'ta hem de Ay'da bulunanlarla yakından eşleşen volkanik bazalt ile deneyler yaptılar. Çeşitli basınçlar, sıcaklıklar ve oksijen fugacities ile volkanik kaya eritildi ve bir spektrometre ile incelendi. Bu, bilim insanlarının ne kadar karbon emildiğini ve hangi formu aldığını belirlemelerini sağladı. Bulguları? Düşük oksijen fugasitelerinde, esir karbon demir karbonil formunu aldı ve düşük basınçta karbon monoksit ve metan olarak salınan demir karbonil.
Brown yüksek lisans öğrencisi ve araştırmanın baş yazarı Diane Wetzel “Magma'da düşük oksijen fugasitesinde daha önce karbondan daha fazla karbonu çözebileceğinizi keşfettik” dedi. “Bu, gezegensel iç mekanların gazlarının giderilmesinde ve bunun farklı gezegen gövdelerindeki atmosferlerin evrimini nasıl etkileyeceği konusunda büyük bir rol oynamaktadır.”
Bildiğimiz gibi, Mars'ın bir volkanizma geçmişi var ve bunun gibi çalışmalar, bir zamanlar karbon transferi yoluyla büyük miktarlarda metanın serbest bırakılması gerektiği anlamına geliyor. Bu bir sera etkisi yaratabilir mi? Tamamen mümkün. Sonuçta, erken bir atmosferdeki metan, yüzeyde sıvı su oluşmasına izin verecek kadar sıcak koşullara sahip olabilir.
Belki de havuz oluşturmak için yeterli ...
Orijinal Hikaye Kaynak: Brown Üniversitesi Haber Bülteni.
