Nó có thể là phổ biến, nhưng carbon có thể có một tác động rất lớn trong sự hình thành và phát triển của bầu khí quyển hành tinh. Theo một nghiên cứu mới trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, nếu Sao Hỏa từ bỏ phần lớn nguồn cung cấp carbon là khí mê-tan, có lẽ nó đã đủ ôn hòa để khiến nước lỏng hình thành. Làm thế nào carbon bị giam cầm thoát qua magma giàu sắt sẽ cung cấp cho chúng ta manh mối quan trọng về vai trò của nó trong quá trình tiến hóa khí quyển sớm trên Sao Hỏa và các vật thể trên mặt đất khác.
Trong khi bầu khí quyển của một hành tinh là lớp ngoài cùng của nó, nó có sự khởi đầu của nó ở rất xa bên dưới. Trong quá trình hình thành một hành tinh, lớp phủ - lớp giữa lõi hành tinh và lớp vỏ trên - bám vào để tạo ra carbon khi nó tan chảy để tạo ra magma. Khi magma nhớt tăng lên trên bề mặt, áp suất giảm và carbon bị giam cầm được giải phóng dưới dạng khí. Lấy ví dụ, carbon bị giam giữ Earth Trái đất được gói gọn trong magma dưới dạng carbonate và khí được giải phóng của nó là carbon dioxide. Như chúng ta đã biết, carbon dioxide là một loại khí nhà kính, cho phép hành tinh của chúng ta hấp thụ nhiệt từ Mặt trời. Tuy nhiên, quá trình giải phóng carbon bị giam cầm trên các hành tinh khác - và các hiệu ứng nhà kính tiếp theo của nó - được hiểu rõ ..
Ông Hay Saal, giáo sư khoa học địa chất tại Brown và là một trong những tác giả của nghiên cứu, cho biết, carbon chúng ta biết rằng carbon đi từ lớp phủ rắn đến magma lỏng, từ chất lỏng sang chất khí và sau đó ra ngoài. Chúng tôi muốn hiểu làm thế nào các loài carbon khác nhau được hình thành trong các điều kiện có liên quan đến hành tinh này ảnh hưởng đến việc chuyển giao.
Nhờ vào nghiên cứu mới, bao gồm các nhà nghiên cứu từ Đại học Tây Bắc và Viện Carnegie của Washington, chúng tôi có thể xem xét kỹ hơn các quy trình phát hành cho các lớp phủ trên mặt đất khác, như các vật thể tìm thấy trên Mặt trăng, Sao Hỏa và các vật thể tương tự . Ở đây, carbon bị giam cầm trong magma được hình thành dưới dạng carbonyl - sau đó thoát ra dưới dạng metan và carbon monoxide. Giống như carbon dioxide, cả hai loại khí này đều có tiềm năng rất lớn là nhà kính.
Nhóm nghiên cứu, cùng với Malcolm Rutherford từ Brown, Steven Jacobsen từ Tây Bắc và Erik Hauri từ Viện Carnegie, đã đưa ra một số kết luận quan trọng về lịch sử núi lửa sớm của Sao Hỏa. Nếu nó tuân theo lý thuyết carbon bị giam cầm, nó có thể đã giải phóng rất nhiều khí metan để giữ cho Hành tinh Đỏ ấm áp và ấm cúng. Tuy nhiên, nó đã không xảy ra trong một phong cách giống như Trái đất. Ở đây mantel của chúng tôi hỗ trợ một điều kiện được gọi là Fugacity oxy oxy - khối lượng oxy tự do có sẵn để phản ứng với các yếu tố khác. Trong khi chúng ta có tỷ lệ cao, các cơ thể như Sao Hỏa và Mặt Trăng sớm rất kém.
Bây giờ phần khoa học thực sự đi vào chơi. Để khám phá mức độ ảnh hưởng của oxy thấp hơn tác động đến việc chuyển carbon carbon, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm đá bazan núi lửa rất khớp với những gì nằm trên cả Sao Hỏa và Mặt Trăng. Thông qua các áp lực khác nhau, nhiệt độ và các ôxy, đá núi lửa đã bị tan chảy và nghiên cứu bằng máy quang phổ. Điều này cho phép các nhà khoa học xác định lượng carbon đã được hấp thụ và hình thức của nó. Phát hiện của họ? Ở mức độ oxy thấp, carbon bị giam cầm có dạng carbonyl sắt và ở áp suất thấp, carbonyl sắt được giải phóng dưới dạng carbon monoxide và methane.
Diane Wetzel, một sinh viên tốt nghiệp Brown và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết, bạn có thể hòa tan trong magma nhiều carbon hơn ở mức độ oxy thấp. Đó là một vai trò lớn trong việc khử khí của nội thất hành tinh và làm thế nào điều đó sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của khí quyển trong các cơ thể hành tinh khác nhau.
Như chúng ta đã biết, sao Hỏa có lịch sử về núi lửa và các nghiên cứu như điều này có nghĩa là một lượng lớn khí mê-tan phải được giải phóng thông qua chuyển carbon. Điều này có thể đã gây ra một hiệu ứng nhà kính? Nó hoàn toàn có thể. Rốt cuộc, khí mê-tan trong một bầu không khí ban đầu rất có thể có các điều kiện hỗ trợ đủ ấm để cho phép nước lỏng hình thành trên bề mặt.
Thậm chí có thể đủ để tổng hợp
Nguồn gốc Câu chuyện: Brown University News.
