อาจเป็นเรื่องปกติ แต่คาร์บอนอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อการก่อตัวและวิวัฒนาการของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ จากการศึกษาใหม่ในกิจการของ National Academy of Sciences หากดาวอังคารปล่อยให้ปริมาณคาร์บอนส่วนใหญ่เป็นมีเธนก็น่าจะพอพอที่จะทำให้เกิดน้ำของเหลวขึ้นมา คาร์บอนที่ถูกกักขังผ่านทางแมกมาที่อุดมด้วยธาตุเหล็กนั้นเสนอให้เราทราบถึงบทบาทที่สำคัญใน“ วิวัฒนาการของชั้นบรรยากาศตอนต้นบนดาวอังคารและวัตถุพื้นโลกอื่น ๆ ”
ในขณะที่บรรยากาศของดาวเคราะห์เป็นชั้นนอกของมันมันมีจุดเริ่มต้นอยู่ด้านล่าง ในระหว่างการก่อตัวของดาวเคราะห์เสื้อคลุม - ชั้นระหว่างแกนกลางของโลกและเปลือกโลกบน - สลักบนชั้นใต้ดินเมื่อมันละลายเพื่อสร้างแมกมา เมื่อแมกมาที่มีความหนืดสูงขึ้นไปบนพื้นผิวความดันจะลดลงและคาร์บอนที่ถูกปล่อยออกมาจะถูกปล่อยออกมาเป็นก๊าซ ตัวอย่างเช่นคาร์บอนเชลยของโลกถูกห่อหุ้มด้วยแมกมาเป็นคาร์บอเนตและก๊าซที่ปล่อยออกมาคือคาร์บอนไดออกไซด์ ดังที่เราทราบกันแล้วว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็น“ ก๊าซเรือนกระจก” ซึ่งทำให้โลกของเราดูดซับความร้อนจากดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตามกระบวนการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บนดาวเคราะห์ดวงอื่นและผลกระทบจากภาวะเรือนกระจกที่ตามมานั้นไม่เป็นที่เข้าใจ
“ เรารู้ว่าคาร์บอนเปลี่ยนจากหิ้งแข็งไปจนถึงแมกมาเหลวจากของเหลวเป็นแก๊สแล้วจึงออกมา” อัลแบร์โตซาลศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาที่บราวน์และผู้เขียนคนหนึ่งของการศึกษากล่าว “ เราต้องการเข้าใจว่าคาร์บอนชนิดต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในสภาพที่เกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์นั้นมีผลต่อการถ่ายโอนอย่างไร”
ขอบคุณการศึกษาใหม่ซึ่งรวมถึงนักวิจัยจาก Northwestern University และ Carnegie Institution of Washington เราสามารถตรวจสอบกระบวนการปล่อยสำหรับ mantles บกอื่น ๆ อย่างใกล้ชิดเช่นที่พบบนดวงจันทร์ดาวอังคารและวัตถุที่คล้ายกัน . ที่นี่คาร์บอนเชลยในแมกมาก่อตัวขึ้นเป็นเหล็กคาร์บอนิลแล้วหนีออกมาเป็นมีเธนและคาร์บอนมอนอกไซด์ เช่นเดียวกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก๊าซทั้งสองชนิดนี้มีศักยภาพสูงเหมือนกับเรือนกระจก
ทีมงานพร้อมด้วย Malcolm Rutherford จาก Brown, Steven Jacobsen จาก Northwestern และ Erik Hauri จาก Carnegie Institution ได้มาถึงข้อสรุปที่สำคัญเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ภูเขาไฟยุคแรกของดาวอังคาร ถ้ามันเป็นไปตามทฤษฎีของเชลยมันอาจมีก๊าซมีเธนเพียงพอที่จะปล่อยให้ดาวเคราะห์แดงอุ่นและอบอุ่น อย่างไรก็ตามมันไม่ได้เกิดขึ้นในลักษณะที่คล้ายโลก ที่นี่หิ้งของเรารองรับเงื่อนไขที่เรียกว่า "ออกซิเจน fugacity" - ปริมาณของออกซิเจนฟรีที่มีให้ทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่น ๆ ในขณะที่เรามีอัตราที่สูงร่างกายอย่างดาวอังคารยุคแรกและดวงจันทร์ก็ดูแย่
ตอนนี้ส่วนวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงเข้ามาเล่น เพื่อที่จะค้นพบว่าการลดความหนาแน่นของออกซิเจนส่งผลต่อ“ การถ่ายโอนคาร์บอน” นักวิจัยได้ทดลองกับภูเขาไฟหินบะซอลต์ซึ่งใกล้เคียงกับที่ตั้งอยู่ทั้งบนดาวอังคารและดวงจันทร์ ด้วยความกดดันอุณหภูมิและออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นทำให้หินภูเขาไฟละลายและศึกษาด้วยเครื่องสเปกโตรมิเตอร์ สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถพิจารณาได้ว่าดูดซับคาร์บอนได้มากน้อยเพียงใดและอยู่ในรูปแบบใด การค้นพบของพวกเขา? ที่ fugacities ที่มีออกซิเจนต่ำคาร์บอนเชลยจะอยู่ในรูปของเหล็กคาร์บอนิลและที่ความดันต่ำเหล็กคาร์บอนิลจะถูกปล่อยออกมาเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์และมีเธน
“ เราพบว่าคุณสามารถละลายในแมกมาคาร์บอนได้มากกว่าที่ความเป็นออกซิเจนต่ำกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้” ไดแอนเวตเซลนักศึกษาปริญญาตรีบราวน์และผู้เขียนหลักของการศึกษากล่าว “ นั่นมีบทบาทอย่างมากในการกำจัดการตกแต่งภายในของดาวเคราะห์และวิธีที่มันจะส่งผลต่อการวิวัฒนาการของชั้นบรรยากาศในร่างกายของดาวเคราะห์ต่าง ๆ ”
ดังที่เราทราบดาวอังคารมีประวัติของภูเขาไฟและการศึกษาเช่นนี้หมายความว่ามีเธนจำนวนมากจะต้องได้รับการปล่อยตัวออกมาทางคาร์บอน สิ่งนี้อาจก่อให้เกิดภาวะเรือนกระจกได้หรือไม่? เป็นไปได้ทั้งหมด ท้ายที่สุดแล้วก๊าซมีเทนในบรรยากาศแรกอาจมีสภาพอากาศอบอุ่นพอที่จะทำให้น้ำของเหลวก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวได้
อาจจะมากพอที่จะว่ายน้ำ ...
Original Story Source: Brown University News Release
