tormentas de polvo cargadas eléctricamente en coche de cloro ciclo de Marte

Una investigación reciente de Alian Wang, profesor de investigación en el Departamento de ciencias terrestres y planetarias en Artes y Ciencias, y sus colaboradores en WashU, Universidad de Stony Brook, la Universidad de Shandong, y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA se basa en un examen previo de las tormentas de polvo marcianas como una factor esencial en la evolución química de la superficie del planeta rojo. Sus últimos turnos de papel se enfocan a los procesos electroquímicos que resultan de las tormentas de polvo que pueden alimentar el movimiento de cloro, que está en curso en Marte. La investigación fue publicada el 28 de mayo en la revista Journal of Geophysical Research: planetas.

Mientras que los estudios anteriores han establecido la relativamente alta concentración de cloro en Marte y sugirió la actividad volcánica e hidrológica como conductores históricos del ciclo de cloro, Wang ha demostrado experimentalmente cómo las descargas electrostáticas (ESD) generado por las tormentas de polvo podría desempeñar un papel clave en la superficie de Marte y la química atmosférica ahora. Dada la abundancia relativa de cloro en la superficie de Marte, Wang y sus colaboradores propusieron explorar la formación de este ciclo de cloro presente-día en Marte: ¿Cómo excitado átomos de cloro se liberan a la atmósfera, a continuación, re-depositan en la superficie y parcialmente percolado en el subsuelo. También estudiaron las implicaciones que ese ciclo de cloro podría tener para encontrar rastros de vida en Marte.

"En el pasado, cuando las condiciones eran diferentes, y no había quizás más agua en Marte, no habría habido una diferencia en la química de la superficie y en el comportamiento de cloro", dijo Bradley Jolliff, un co-autor en el papel y Scott El profesor Rodolfo de ciencias terrestres y planetarias. "No entendemos completamente cómo llegó a Marte el estado actual de enriquecimiento de cloro en la superficie, pero estamos muy interesados ​​en conocer, a medida que profundizar en el subsuelo, lo altamente oxida compuestos de cloro, llamados cloratos y percloratos, interactuar con otros elementos. ha sido una especie de rompecabezas ".

En una instalación especial conocido como el medio ambiente planetario y cámara de análisis (melocotón), Wang replica las condiciones de descarga electrostática que pueden ser inducidos por las tormentas de polvo marcianas para desarrollar una comprensión profunda de la interacción química de superficie-atmósfera. Sus resultados fueron significativos. No sólo son los compuestos de cloro se ven en la superficie de Marte oxidado por descarga electrostática durante tormentas de polvo, pero esas tormentas de polvo también están generando muchos radicales libres a partir de moléculas atmosféricas de Marte. Que causó las partículas de cloro excitados a ser liberados, recombinado, y luego se trasladó entre la superficie y la atmósfera de Marte, el desarrollo de un ciclo de cloro activo y permanente.

"Esto no es como lo que vemos en la Tierra", dijo Wang. "Las reacciones fotoquímicas, impulsado por el Sol, se presenta en ambos planetas, pero en Marte tenemos estas tormentas globales de polvo una vez cada dos años marcianos, tormentas de polvo regionales cada año, y un sinnúmero de remolinos de polvo por todas partes."

En el pasado, Marte podría haber sido más cálido y húmedo, pero el frío, atmósfera seca que tiene hoy hace que la descarga electrostática un factor de gran alcance. "Electroquímica puede ser el jugador más grande en la superficie de Marte en este momento", añadió Wang.

Estos resultados se alinean con otros análisis de la química de superficie de Marte, y las condiciones que apuntan a no buen presagio para la búsqueda de biomarcadores en la superficie. Sin embargo, Wang señaló que la comprensión de la química superficial es nuestra mejor oportunidad de saber lo que la vida en Marte podría haber parecido. A medida que la búsqueda para encontrar signos de vida en Marte continúa, esta línea de investigación se desarrollará más. Wang anticipa futuras colaboraciones con biogeoquímicos para ampliar la búsqueda de biomarcadores en el subsuelo de Marte.

"Debido a que la geoquímica en la superficie podría entrar en el subsuelo, que afectará a cómo se pudo detectar el rastro de vida en Marte", dijo Wang.

Jolliff añadió, "Hemos visto desde el explorador Spirit, cuando se estaba arrastrando una de sus ruedas a través del suelo, que lo que era en el subsuelo inmediato era diferente de lo que era correcto en la superficie, en gran medida un fenómeno de oxidación de la superficie. Así entendiendo que la química de la superficie se vuelve muy importante y nos lleva a la conclusión de que si queremos realmente prueba para la vida existente o en el pasado, tenemos que llegar por debajo de la superficie ".

Los fondos para este estudio fue proporcionado por la NASA. El trabajo también fue apoyado por el Instituto de Ciencia de los Materiales e Ingeniería y el Centro de McDonnell para las Ciencias Espaciales de la Universidad de Washington.

fuente: 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>.