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¿Pueden las muestras atmosféricas marcianas enseñarnos más sobre el Planeta Rojo que las muestras de la superficie?

¿Pueden las muestras atmosféricas marcianas enseñarnos más sobre el Planeta Rojo que las muestras de la superficie?

La NASA está trabajando activamente para devolver muestras de la superficie de Marte en los próximos años, lo que espera que nos ayude a comprender mejor si existió vida antigua en la superficie del planeta rojo hace miles de millones de años. Pero ¿qué pasa con las muestras atmosféricas? ¿Podrían estos proporcionar a los científicos mejor información sobre la historia de Marte? Eso es lo que Estudio reciente Introducción en 55y Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias Considere abordarlo mientras un equipo de investigadores internacionales investiga la importancia de traer muestras atmosféricas de Marte y cómo estas muestras podrían enseñarnos sobre la formación y evolución del Planeta Rojo.

aquí, El universo hoy Esta investigación se discute con el autor principal del estudio, Dr. Eduardo jovenprofesor del Departamento de Ciencias de la Tierra, Planetarias y Espaciales de la Universidad de California y coautor del estudio, Dr. Timothy Swindell, profesor emérito del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, sobre la motivación detrás del estudio, cómo se obtendrán muestras atmosféricas, las misiones actuales o propuestas, los estudios de seguimiento y si creen que alguna vez existió vida en la Tierra Roja. Planeta. Entonces ¿cuál es la motivación para estudiar?

dice el Dr. Young El universo hoy“Aprendemos mucho sobre el origen de un planeta a partir de su atmósfera y de sus rocas. En particular, las proporciones de isótopos de ciertos elementos pueden limitar los procesos que conducen a la formación de planetas.

Crédito: Agencia Espacial Europea

“Hay básicamente dos tipos de motivación”, continúa el Dr. Swindell. “La primera es que planeamos traer todas estas muestras de rocas y nos interesará saber cómo interactúan con la atmósfera, pero no podemos. Sabemos eso sin conocer la composición de la atmósfera en detalle. Entonces, necesitamos una muestra de la atmósfera para saber con qué intercambiaban elementos e isótopos las rocas, pero también queremos obtener una muestra de la atmósfera marciana para responder. Algunas preguntas básicas sobre los procesos que ocurrieron o están ocurriendo en Marte. Por ejemplo, los meteoritos marcianos contienen gases nobles atrapados en la atmósfera, como el criptón y el xenón, pero parece haber al menos dos componentes “atmosféricos” diferentes en estos. meteoritos.

Para el estudio, los investigadores propusieron varios beneficios para devolver una muestra de la atmósfera marciana a la Tierra, incluido tener muestras atmosféricas dentro de los tubos de muestra de la nave espacial Perseverance de la NASA (PERSIE), obtener información sobre un posible vecino solar dentro del interior marciano y evolutivo. Tendencias en las composiciones. Atmósfera, ciclo del nitrógeno y fuentes de metano en Marte. Para la muestra de aire de Percy, también conocida como Muestra nº 1 “Rubion”El estudio indica cómo se obtuvo esta muestra después de que Percy intentó recolectar una muestra de lecho de roca pero terminó recolectando gases atmosféricos. Además, el estudio sugiere que no habrá fugas que encontrará el tubo de muestra mientras espera que regrese a la Tierra, y que los gases dentro de la muestra también son ideales para el análisis una vez que regrese a la Tierra. Pero aparte de la muestra de Percy, ¿cómo podemos obtener una muestra de la atmósfera marciana?

“Se han propuesto al menos otras dos ideas para recolectar una muestra de la atmósfera marciana”, dice el Dr. Swindle. El universo hoy. “Una es lanzar una nave espacial a través de la atmósfera marciana, recolectar una muestra a su paso y luego devolverla a la Tierra. La otra es tener un ‘recipiente’ de retorno de muestra (no tiene que ser más grande que el Perseverance tubo) que contiene válvulas y un compresor de aire (marciano). Se podría aterrizar en la superficie de Marte, abrir la válvula de la atmósfera, encender el compresor y obtener una muestra que contenga la atmósfera marciana cientos o miles de veces más grande que la volumen se selló sin compresión, como lo ha hecho Perseverance, y esperamos volver a hacerlo “

Tanto el Dr. Swindell como el Dr. Young mencionan Recogida de muestras para el estudio de Marte (SCIM) La misión, propuesta en 2002 por un equipo de la NASA e investigadores académicos, tenía como objetivo recolectar muestras atmosféricas a 40 kilómetros (25 millas) sobre la superficie de Marte y devolverlas a la Tierra para su posterior análisis. Mientras SCIM Fue seleccionado como semifinalista. En cuanto al programa Mars Scout de 2007, lamentablemente no fue seleccionado para su posterior desarrollo, afirman tanto el Dr. Young como el Dr. Swindle. El universo hoy Actualmente no hay ninguna misión de muestreo atmosférico planificada, excepto el rover de muestreo Percy. Por lo tanto, ¿qué estudios de seguimiento de esta investigación están actualmente en marcha o en planificación?

Tanto el Dr. Swindle como el Dr. Young mencionan cómo se hacen esfuerzos para recolectar pequeñas cantidades de gas atmosférico debido al pequeño tamaño de los tubos de muestra, dice el Dr. Swindle. El universo hoy“Una gran serie de preguntas en este momento es qué tan bien el tubo hermético de Perseverance retendrá una muestra atmosférica. ¿Qué tan bueno es el sello? ¿Podría el tubo tener fugas en un aterrizaje forzoso? ¿Algunas de las moléculas de la atmósfera marciana se adherirán a las capas? ¿Ha habido algo de actividad en torno a todas estas preguntas y, hasta ahora, todas las respuestas han sido buenas? Parece que estos tubos Perseverance podrían funcionar bien, aunque en realidad no fueron diseñados teniendo en cuenta el muestreo atmosférico.

Como se mencionó, el propósito de obtener y devolver una muestra atmosférica de Marte puede ayudar a los científicos a comprender mejor la formación y evolución del Planeta Rojo. Mientras que el Marte actual es un mundo extremadamente frío y seco, con una atmósfera que es una fracción de la de la Tierra, sin posibilidad de que haya agua líquida en la superficie y tampoco con volcanes activos. Sin embargo, evidencia significativa obtenida de módulos de aterrizaje, rovers y orbitadores durante las últimas décadas sugiere que Marte era muy diferente miles de millones de años después de su formación. Estos incluían un interior activo que producía un campo magnético que protegía la superficie de la dañina radiación solar y cósmica, una atmósfera más espesa que se reponía a partir de volcanes activos y agua líquida que fluía, todo lo cual probablemente sustentaría alguna forma de vida en la Tierra. Superficie.

Sin embargo, dado el pequeño tamaño de Marte (la mitad del tamaño de la Tierra), esto significó que su temperatura interna se enfrió mucho más rápido (quizás durante millones de años), lo que provocó que los volcanes se volvieran inactivos y se disipara el campo magnético que impulsaba la actividad interna. La radiación solar y cósmica dañina destruye la atmósfera y el agua líquida de la superficie se evapora hacia el espacio. Entonces, ¿creen el Dr. Young y el Dr. Swindle que alguna vez existió vida en Marte y que algún día la encontraremos?

dice el Dr. Young El universo hoy“Realmente no lo sé. Creo que la vida microbiana en algún momento del pasado, o incluso ahora, es una hipótesis plausible, pero no tenemos suficiente información”.

El Dr. Swindell también se hace eco de su incertidumbre sobre si alguna vez existió vida en Marte, pero lo deja claro a través de la narración. El universo hoy“Si no, ¿por qué la vida comenzó tan temprano en la Tierra, y no en Marte, que tenía un clima similar en ese momento? Y si existió, ¿qué tan similar era a la vida en la Tierra, ya que la Tierra y Marte siempre están intercambiando rocas? Debido a las colisiones, ¿está relacionada la vida en la Tierra con la vida en Marte? Si existe, sería difícil de encontrar, pero una muestra atmosférica podría ayudar. Por ejemplo, parece haber metano en la mayoría, pero no en todos. atmósfera. El metano en la atmósfera de la Tierra es biológico, y analizar las proporciones relativas de isótopos de carbono o hidrógeno es una de las mejores formas de averiguarlo.

¿Cuándo obtendremos una muestra atmosférica de Marte y qué nos enseñará sobre la formación y evolución del Planeta Rojo en los próximos años y décadas? Sólo el tiempo lo dirá, ¡por eso estamos estudiando!

Como siempre, ¡sigue haciendo ciencia y sigue investigando!

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