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Die New York Times

Das Wasser auf dem Mars ist weg. Hier könnte er hingehen.

Der Mars war einst feucht und hatte das Äquivalent eines Ozeans aus Wasser auf seiner Oberfläche. Heute ist der größte Teil des Mars trocken wie eine Wüste, mit Ausnahme von Eisablagerungen in den Polarregionen. Wo ist der Rest des Wassers geblieben? Ein Teil davon ist im Weltraum verschwunden. Die Wassermoleküle, die von den Teilchen des Sonnenwinds zerschlagen werden, zerfallen in Wasserstoff- und Sauerstoffatome, und diese, insbesondere die leichteren Wasserstoffatome, die aus der Atmosphäre ausgestoßen werden, gehen im Weltraum verloren. Melden Sie sich für den New York Times-Newsletter The Morning an. Laut einer neuen Studie ist der größte Teil des Wassers jedoch gesunken und in die Felsen des Roten Planeten gesaugt. Und es bleibt dort, gefangen in Mineralien und Salzen. Tatsächlich könnten bis zu 99% des Wassers, das einst auf dem Mars floss, noch dort sein, schätzten die Forscher in einem Artikel, der diese Woche in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde. Daten aus den letzten zwei Jahrzehnten von Robotermissionen zum Mars, einschließlich des Curiosity Rovers der NASA und des Mars Reconnaissance Orbiter, haben eine breite Verbreitung dessen gezeigt, was Geologen als hydratisierte Mineralien bezeichnen. “Es wurde sehr, sehr deutlich, dass es üblich und nicht ungewöhnlich war, Hinweise auf Wasserveränderungen zu finden”, sagte Bethany Ehlmann, Professorin für Planetenwissenschaften am California Institute of Technology und eine der Autoren des Artikels. Ehlmann sagte auf einer Pressekonferenz am Dienstag auf der Lunar and Planetary Science Conference, dass Wassermoleküle in Mineralien wie Tone eingebaut werden, wenn Gesteine ​​durch flüssiges Wasser verändert werden. “Das Wasser ist tatsächlich in der Kruste gefangen”, sagt sie. Um eine Vorstellung von der Wassermenge zu bekommen, sprechen Planetenwissenschaftler von einer “globalen äquivalenten Schicht” – das heißt, wenn der Mars zu einer einheitlichen, merkwürdigen Kugel geglättet worden wäre, wie tief wäre er gewesen? Etwas Wasser? Wissenschaftler schätzten die Tiefe auf 100 bis 1.500 Meter oder 330 bis 5.000 Fuß. Die wahrscheinlichste Tiefe sei etwa 2.000 Fuß, etwa ein Viertel der Wassermenge im Atlantik. Daten und Simulationen zeigten auch, dass Wasser vor 3 Milliarden Jahren fast vollständig verschwunden war, zu der Zeit auf der Erde, als das Leben aus einzelligen Mikroben in den Ozeanen bestand. “Dies bedeutet, dass der Mars schon lange trocken ist”, sagte Eva Scheller, eine Caltech-Doktorandin, die die Hauptautorin des wissenschaftlichen Papiers war. Heute gibt es noch Wasser, das einem 65 bis 130 Fuß tiefen globalen Ozean entspricht, das jedoch größtenteils in den Polkappen gefroren ist. Planetenforscher haben sich lange über alte Beweise für fließendes Wasser gewundert, das in die Marsoberfläche gehauen wurde – gigantische Schluchten, gewundene Kanalranken und Deltas, in denen Flüsse Sedimente in Seen ausstießen. Perseverance, der jüngste Roboterforscher der NASA auf dem Mars, der letzten Monat im Jezero-Krater gelandet ist, wird in der Hoffnung, Anzeichen für ein vergangenes Leben zu finden, an Bord eines Flussdeltas an Bord gehen. Ohne eine Zeitmaschine gibt es keine Möglichkeit, die Wassermenge, die vor mehr als 3 Milliarden Jahren auf einem jüngeren Mars enthalten war, direkt zu beobachten. Aber die Wasserstoffatome, die heute in der Marsatmosphäre schweben, behalten einen gespenstischen Hinweis auf den alten Ozean. Auf der Erde ist etwa 1 von 5.000 Wasserstoffatomen eine als Deuterium bekannte Version, die doppelt so schwer ist, da ihr Kern sowohl ein Neutron als auch ein Proton enthält. (Der Kern eines Wasserstoffatoms einer gemeinsamen Sorte hat nur ein Proton, keine Neutronen.) Auf dem Mars ist die Deuteriumkonzentration jedoch mit etwa 1 zu 700 signifikant höher. Wissenschaftler des Goddard Space Flight NASA Center, die die Entdeckung im Jahr 2015 berichteten, sagten dies könnte verwendet werden, um zu berechnen, wie viel Wasser Mars einmal hatte. Der Mars begann wahrscheinlich mit einem ähnlichen Verhältnis von Deuterium zu Wasserstoff wie das der Erde, aber der Anteil an Deuterium nahm mit der Zeit zu, als Wasser verdampfte und Wasserstoff im Weltraum verloren ging, da das schwerere Deuterium weniger wahrscheinlich aus der Atmosphäre entweicht. Das Problem mit dieser Geschichte, sagte Renyu Hu, ein Wissenschaftler des Jet Propulsion Laboratory der NASA und ein weiterer Autor des aktuellen wissenschaftlichen Artikels, ist, dass der Mars Wasserstoff nicht schnell genug verloren hat. Messungen mit dem Mars Atmosphere and Volatile Evolution Orbiter (MAVEN) der NASA haben gezeigt, dass die über 4 Milliarden Jahre hochgerechnete aktuelle Rate “möglicherweise nur einen kleinen Bruchteil des Wasserverlusts darstellt”, sagte Hu. “Dies reicht nicht aus, um das starke Austrocknen des Mars zu erklären.” Dies führte zu neuen Forschungsergebnissen, die zu dem Schluss kamen, dass ein Großteil des Wassers in die Felsen floss. “Dies ist eine sehr interessante neue Studie, in der viele Prozesse kombiniert werden, um alternative Szenarien für das Schicksal des Wassers auf dem Mars bereitzustellen”, schrieb Geronimo Villanueva, einer der NASA-Wissenschaftler, die die vorherigen Deuteriummessungen durchgeführt haben, in einem e- Mail. “Dies eröffnet die Möglichkeit einer noch feuchteren Vergangenheit, und Felsen auf dem Mars halten jetzt mehr Wasser als wir ursprünglich dachten.” Wasser würde den Siedlern der Erde jedoch wahrscheinlich nicht viel nützen. “Die Wassermenge in einem Felsen ist sehr gering”, sagte Scheller. Um in Mineralien eingeschlossenes Wasser freizusetzen, müssen diese auf hohe Temperaturen erhitzt werden. “Wir mussten eine sehr große Menge Stein backen, um alles zu haben, was nützlich wäre”, sagte Scheller. Elon Musk, der Gründer von SpaceX, der davon träumt, eines Tages Kolonisten zum Mars zu schicken, erwog, Atombomben auf dem Mars zu detonieren, um die Eiskappen zu schmelzen und den Planeten zu erwärmen und ihn gastfreundlicher zu machen. Diese Explosionen würden auch einen Teil des Wassers in den hydratisierten Mineralien freisetzen, obwohl Scheller sich weigerte, über die Menge zu spekulieren. Michael Meyer, leitender Wissenschaftler des Mars Exploration Program der NASA, sagte: “Ich möchte nur erwähnen, dass das Bombardieren eines Planeten normalerweise kein guter Weg ist, um ihn bewohnbarer zu machen.” Auf der Erde wird Wasser auch von Felsen absorbiert, bleibt aber nicht unbegrenzt dort. Die Bewegung der Erdkruste drückt Steine ​​in den Mantel, wo sie schmelzen, und dann steigt geschmolzenes Gestein – und Wasser – durch Vulkane auf. Auf dem Mars scheint der Vulkanismus wie flüssiges Wasser längst vorbei zu sein. Dieser Artikel erschien ursprünglich in der New York Times. © 2021 The New York Times Company

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