Elektries gelaaide stofstorms ry Mars chloor siklus

Onlangse navorsing van Aljan Wang, navorsing professor in die Departement van Aarde en Planetary Wetenskappe in Arts & Wetenskappe, en medewerkers by WashU, Stony Brook Universiteit, Universiteit Shandong, en NASA se Goddard Space Flight Center bou voort op 'n vorige ondersoek van Mars stofstorms as 'n noodsaaklike faktor in die chemiese evolusie van die oppervlak van die rooi planeet. Hul nuutste papier skofte fokus om die elektrochemiese prosesse gevolg van stofstorms wat die beweging van chloor, wat is aan die gang op Mars vandag kan krag. Die navorsing is 28 Mei gepubliseer in die Journal of Geophysical Research: Planets.

Terwyl vorige studies die relatief hoë konsentrasie van chloor op Mars gevestig het en voorgestel vulkaniese en hidrologiese aktiwiteit as historiese bestuurders van die chloor siklus, het Wang eksperimenteel aangetoon hoe elektrostatiese ontlading (ESD) wat gegenereer word deur stofstorms 'n sleutelrol kan speel in Mars se oppervlak en atmosferiese chemie nou. Gegewe die relatiewe oorvloed van chloor by Mars se oppervlak, Wang en haar medewerkers uiteengesit tot die vorming van hierdie hedendaagse chloor siklus op Mars te verken: Hoe opgewonde chlooratome kry vrygestel aan die atmosfeer, dan weer gedeponeer op die oppervlak en gedeeltelik percolaatwater in die ondergrond. Hulle bestudeer ook watter implikasies wat chloor siklus kan hê vir die vind van die spore van die lewe op Mars.

"In die verlede, wanneer toestande was anders, en daar was dalk meer water op Mars, sou daar 'n verskil in die oppervlak chemie en in die gedrag van chloor gewees," het Bradley JOLLIFF, 'n mede-outeur van die papier en Scott Rudolph Professor van Aarde en Planetary Sciences. "Ons het nie ten volle verstaan ​​hoe Mars het om die huidige stand van chloor verryking by die oppervlak, maar ons is baie geïnteresseerd in die wete, as ons boor af na die ondergrond, hoe hoog geoksideer verbindings van chloor, genoem chlorate en perchlorate, interaksie met ander elemente. Dit was soort van 'n legkaart. "

In 'n spesiale fasiliteit bekend as die Planetary Omgewing en analise kamer (perske), Wang herhaal die voorwaardes van elektrostatiese ontlading wat kan veroorsaak word deur Mars stofstorms om 'n diep begrip van oppervlak-atmosfeer chemiese interaksie te ontwikkel. Haar uitslae was betekenisvol. Nie net is die chloorverbindings gesien op die oppervlak van Mars geoksideer deur elektrostatiese ontlading in stofstorms, maar diegene stofstorms ook genereer baie vrye radikale van Mars atmosferiese molekules. Wat veroorsaak het dat die opgewonde chloor deeltjies vrygestel word, geherkombineer, en dan verskuif tussen die oppervlak en die atmosfeer van Mars, die ontwikkeling van 'n aktiewe en deurlopende chloor siklus.

"Dit is nie soos wat ons sien op aarde," sê Wang. "Fotochemiese reaksies, gedryf deur die son, voorkom op beide planete, maar op Mars het ons hierdie globale stofstorms keer per twee Mars jaar, plaaslike stofstorms elke jaar, en talle stof duiwels oral."

In die verlede, kan Mars warmer en natter gewees het, maar die koue, droë atmosfeer dit vandag het maak elektrostatiese ontlading 'n kragtige faktor. "Elektrochemie kan nou die groter speler op die oppervlak van Mars wees," Wang bygevoeg.

Hierdie resultate in lyn te bring met ander ontledings van Mars se oppervlak chemie, en die voorwaardes wat hulle wys nie voorspel niks goeds vir die vind van biomerkers by die oppervlak. Maar Wang opgemerk dat die begrip van die oppervlak chemie is ons beste kans op om te weet wat die lewe op Mars kon gelyk het. As die soeke na tekens van lewe te vind op Mars voortduur, sal hierdie lyn van navorsing verder te ontwikkel. Wang verwag toekomstige samewerking met biogeochemists om die soeke na biomerkers in die Mars se ondergrondse uit te brei.

"Omdat die geochemie op die oppervlak in die ondergrond kan gaan, sal dit invloed op hoe die spoor van lewe op Mars kon opgespoor word nie," het Wang.

JOLLIFF bygevoeg: "Ons het gesien van die Gees Rover, toe dit een van sy wiele te sleep deur die grond, dit wat was in die onmiddellike ondergrondse anders as wat reg was in die oppervlak was, 'n baie groot oppervlak oksidasie verskynsel. So verstaan ​​dat oppervlak chemie word baie belangrik en dryf ons tot die gevolgtrekking gekom dat as ons wil regtig toets vir bestaande of vorige lewe, ons het onder die oppervlak te kry. "

Befondsing vir hierdie studie is verskaf deur NASA. Die werk is ook ondersteun deur Washington Universiteit se Instituut vir Materials Science & Engineering en McDonnell Sentrum vir die Space Wetenskappe.

bron: Washington University in St. Louis. "Electrically charged dust storms drive Martian chlorine cycle." ScienceDaily. ScienceDaily, 15 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200615140843.htm>.