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El hielo estacional se derrite en atmósferas de presión media a baja en Marte primitivo

El hielo estacional se derrite en atmósferas de presión media a baja en Marte primitivo

Temperatura máxima de la superficie Tmax en función de la presión y la pendiente de la superficie. Desde arriba a la izquierda en sentido horario: mapas de los modelos B0GH, BLGH, BHGH, C0GN. Las líneas de contorno amarillas y rojas resaltan regiones del espacio de parámetros donde el agua líquida pura y la salmuera pueden ser líquidas, respectivamente. Las zonas rayadas indican combinaciones de factores que hacen que el dióxido de carbono atmosférico se condense en la superficie. — Doctorado en Astronomía EP

A pesar de décadas de investigación científica sobre el tema, el clima de los primeros 1,5 Gyr de la historia de Marte aún no se comprende completamente.

Un desafío particular es la necesidad de conciliar la presencia de agua líquida durante largos períodos de tiempo en Marte con la radiación solar relativamente baja que recibe el planeta, un problema conocido como la paradoja del Sol Joven Débil (FYS). En este artículo utilizamos ESTM, un modelo de balance de energía longitudinal con recetas mejoradas para la difusión meridional de calor, y el código de transferencia radiativa EOS para estudiar cómo los cambios estacionales de temperatura pueden conducir a condiciones conductoras locales para la escorrentía. Incluimos los efectos de la subdivisión marciana, el océano norte con una Capa Equivalente Global (GEL) de 150 o 550 m y nubes de agua o dióxido de carbono simplificadas.

Encontramos que las atmósferas dominadas por CO2 de 1,3 a 2,0 bar pueden producir derretimiento estacional debido a una redistribución ineficiente del calor, siempre que la excentricidad y la inclinación del planeta sean suficientemente diferentes de cero. También estudiamos el efecto de diferentes valores del argumento del perihelio.

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Cuando existen condiciones locales favorables, casi siempre duran más del 15% del año marciano. Estos resultados se obtienen sin necesidad de gases de efecto invernadero adicionales (como H2 y CH4) ni fenómenos transitorios de inyección de calor (como impactos de asteroides y erupciones volcánicas). Cantidades moderadas (0,1 a 1\%) de metano amplían enormemente la región del espacio de parámetros en la que puede ocurrir el derretimiento estacional.

Paolo Simonetti, Giovanni Vladello, Stavro L. Ivanovski, Laura Silva, Lorenzo Biaciotti, Michele Mares, Giuseppe Morante, Erica Pessisi, Sergio Monae

Comentarios: 25 páginas, 10 números, presentado a ApJ
Asignaturas: Física de la Tierra y Astroplanetas (astro-ph.EP)
Citar como: arXiv:2308.16094 [astro-ph.EP] (O arXiv:2308.16094v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
Día de entrega
Escrito por: Paolo Simonetti
[v1] Miércoles 30 de agosto de 2023, 15:40:32 UTC (423 KB)
https://arxiv.org/abs/2308.16094
astrobiología,

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