Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Вторник, 24.10.2017, 01:04

Вселенная Сегодня » 2013 » Апрель » 18 » Углерод воздействует на планетные атмосферные образования

18.04.2013
Углерод воздействует на планетные атмосферные образования
Автор: Tammy Plotner



В начале Марс имел гигантские активные вулканы, которые выпускали существенные количества метана. Из-за высокого парникового потенциала метана, даже тонкая атмосфера могла поддерживать жидкую воду. Предоставлено: НАСА.

Он мог бы быть обычным, но углерод имеет огромное воздействие на образование и эволюцию атмосферы планеты. Поскольку он движется из внутренней части к поверхности, роль углерода важна. Согласно новому исследованию в Proceedings of the National Academy of Sciences, если Марс выпустит большую часть запасов метана, он вероятно будет иметь достаточно умеренный климат, чтобы вызвать образование жидкой воды. Прямо сейчас утечка пленного углерода через магму, богатую железом, предлагает нам жизненно важные подсказки на роль, которую углерод играет в "ранней атмосферной эволюции на Марсе и других планетах земной группы".

Хотя атмосфера планеты - это ее внешний слой, она имеет свое начало намного ниже. Во время образования планеты, мантия - слой между ядром планеты и верхней корой - запирает подповерхностный углерод, когда он плавится, чтобы создать мантию. Когда вязкая магма поднимается наверх к поверхности, давление уменьшается и плененный углерод выпускается как газ. Например, плененный углерод Земли заключен в капсулы в магме как карбонат, и его выпускаемый газ является диоксидом углерода. Как мы знаем, диоксид углерода является "парниковым газом", который позволяет нашей планете поглощать тепло от Солнца. Тем не менее, процесс выпуска для плененного углерода на других планетах - и его последующие парниковые эффекты - не вполне понятен.

"Мы знаем, что углерод выходит из твердой мантии в жидкую магму, из жидкого в газообразное и затем наружу", сообщил Alberto Saal, профессор геологических наук в Brown и один из авторов исследования. "Мы хотим понять, как различные виды углерода, который образуется в условиях, соответствующих планете, влияют на передачу".

Благодаря новому исследованию, которое также включало исследователей из Northwestern University и Carnegie Institution of Washington, мы смогли ближе рассмотреть процессы выпуска для других мантий планет земного типа, таких как те, что обнаружены на Луне, Марсе и подобных телах. Здесь плененный углерод в магме образуется как карбонил железа - затем убегает как метан и моноксид углерода. Как и диоксид углерода, оба этих газа имеют огромный потенциал в качестве парниковых газов.

Команда, вместе с Malcolm Rutherford из Brown, Steven Jacobse из Northwestern и Erik Hauri из Carnegie Institution, пришла к кое-каким серьезным выводам о ранней вулканической истории Марса. Если следовать теории плененного углерода, он мог выпускать вполне достаточно газа метана, чтобы сохранять Красную Планету теплой и удобной. Тем не менее, этого не происходило в "земной манере". Здесь наша мантия поддерживает условия, известные как "летучесть кислорода" - объем свободного кислорода, доступного для реакции с другими элементами. Хотя мы имеем высокую скорость, тела, как ранние Марс и Луна, бедны в сравнении.

Теперь настоящее научное участие вступает в игру. Для того, чтобы открыть, как более низкая летучесть кислорода воздействует на "передачу углерода", исследователи экспериментировали с вулканическим базальтом, который сильно соответствует тем, что расположены на Марсе и Луне. Через различное давление, температуры и летучесть кислорода, вулканический камень плавили и изучали с помощью спектрометра. Это позволило ученым определить, сколько углерода было поглощено, и какую форму он принял. Каково их открытие? При низкой летучести кислорода, плененный углерод принимал форму карбонила железа, а при низком давлении карбонил железа выпускался как моноксид углерода и метан.

"Мы обнаружили, что вы можете растворить в магме больше углерода при низкой летучести кислорода, чем предполагали ранее", сообщила Diane Wetzel, выпускница Brown и ведущий автор исследования. "Это играет большую роль в дегазации внутренней части планеты и в том, как это затем повлияет на эволюцию атмосферы на различных планетах".

Как мы знаем, Марс имеет историю вулканизма, и исследования, такие как это, означают, что большие количества метана должны были когда-то быть выпущены через передачу углерода. Могло ли это запустить парниковый эффект? Вполне возможно. В итоге, метан в ранней атмосфере мог очень хорошо поддерживать достаточно теплые условия для того, чтобы позволить образоваться жидкой воде на поверхности.

Может быть даже достаточно для бассейна...

Источник: Brown University News Release.


Название прочитанной вами статьи "Углерод воздействует на планетные атмосферные образования".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 1210 | Теги: парниковый эффект, летучесть кислорода, атмосферное образование, планеты, Марс, углерод, Земля | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 1
1  
Очень интересно. Это делает Венеру и Землю даже больше похожими на близнецов. И конечно, метан и моноксид углерода являются именно химическими разновидностями, которые максимизируют производство органики...

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]