화성의 현재 분위기는 지구의 약 3%에 불과하며 주로 이산화탄소로 구성된 표면 압력으로 세대입니다. 극성 캡에는 얼어 붙은 물과 이산화탄소 (드라이 아이스)가 포함되어 있지만 화성에는 거의 액체 물이 존재하지 않습니다.
그러나 NASA의 로버스가 연구 한 바위에서 증거가 존재합니다. , NASA의 mars 정찰 궤도와 같은 공전 관측소로 만든 마른 강 침대의 이미지 , 35 억 년 전 화성 대기는 온실 효과로 인해 밀도가 높고 따뜻해졌으며 표면에 액체 물의 존재를지지했습니다. 다음과 같은 질문은“왜 화성은 물과 밀도가 높은 분위기를 잃었습니까?” 그리고“모든 휘발성 물질 (즉, 물과 이산화탄소)은 어디로 갔습니까?”
현재의 사고는 대기와 표면 휘발성 물질이 위 또는 아래로 손실 될 수 있다는 것입니다. 휘발성 물질은 화성 빵 껍질에 의해 소비되고 미네랄로 저장 될 수 있으며, 호기심 로버와 과학 팀은 이러한 유형의 손실을 연구하고 있습니다. 그리고 대기 종은 대기의 꼭대기에서 우주로 탈출 할 수 있으며 NASA의 Maven 임무는 이것을 연구하고 있습니다. 미션 교장 수사관 인 Bruce Jakosky는 전 세계 약 100 명의 과학자로 구성된 팀을 이끌고 있습니다. Maven은“화성 분위기와 휘발성 진화”의 NASA 약어입니다.
NASA의 Maven 우주선 :화성의 전리층 연구
Maven Spacecraft는 2013 년 11 월 플로리다 주 케이프 커 내버 럴 (Cape Canaveral)에서 델타 부스터 (Delta Booster)로 시작하여 1 년 후 화성 주위에 궤도에 들어갔다. 우주선에는 지구의 상부 대기를 특성화하기 위해 설계된 8 개의 악기와 원자와 분자가 지구의 중력 인력을 피하고 우주로 탈출 할 수있는 방법을 포함하여 대기를 제어하는 과정이 있습니다. 기구는 전기 중성 (예 :이산화탄소, CO <서브> 2 의 대기 밀도 및 온도를 측정합니다. , 원자 산소, O, 원자 수소, H 및 기타 종) 및 전기적으로 하전 된 성분 (즉, Co 2 와 같은 이온 및 o 2 , 전자). 다른 기기는 에너지가 전하 된 입자, 자기장 및 자외선을 감지합니다. Maven 팀에는 우주선 데이터를 해석하기 위해 화성 분위기 및 우주 환경의 컴퓨터 모델을 구성하는 과학자도 포함됩니다.
원자 나 분자가 행성을 피하기 위해서는 두 가지가 필요합니다. (1) 속도는 탈출 속도 을 초과해야합니다. , 화성의 경우 5km/s, 지구의 경우 10km/s이며 (2) 대기 중에는 다른 원자와 충돌하지 않도록 대기에서 충분히 높아야합니다 (이 부분은 exosphere 라고합니다. ). 이온권이라고 불리는 최상위 대기의 이온화 된 부분은 원자에 빠른 속도를 빠져 나갈 수있는 수단을 제공 할 수 있습니다. Maven Mission은 화성의 전리층을 연구하고 있습니다.
이오 스피어는 외부 방사선 또는 에너지 입자가 중성 분자를 이온화하고, 궤도 전자 (광전자 또는 2 차 전자라고 함)를 끄고 양성 이온을 생성 할 때 형성된다. 가장 중요한 이온화 공급원은 태양 전차 방사선에 의한 광 이온화이며, 이는 태양 대기의 외부 층 (즉, 태양 코로나)에서 생성됩니다. 이 방사선은 모든 전자기 방사선과 마찬가지로 광자로 포장되어 있으며, 각각은 방사선의 주파수에 비례하는 에너지를 포함합니다. 광자가 원자 궤도 전자의 결합 에너지를 초과하는 에너지를 갖는 경우 이온화가 발생합니다.
중성 Co의 이온화 그리고 O는 Co 2 을 생성한다 그리고 이온. 화학 반응 (예 :Co 2 o 2 를 제공하기 위해 o와 반응합니다 이온, 즉, 이온화 분자 산소)는 이오권의 조성을 수정합니다. 그리고 전하의 균형을 잡기 위해, 이온과 전자는 결국 재조합한다. 화성의 경우, 주요 재조합 반응은 o 2 입니다 전자 (해리 재조합이라고 함)를 갖는 이온은 두 개의 빠른 중성 O 원자를 생성합니다. 약 절반 의이 원자는 탈출 속도보다 큰 속도를 가지므로 화성을 떠날 가능성이 있습니다. 이 "광화학 적"탈출 과정은 화성에게 매우 중요한 것으로 확인되었습니다 (그러나 흥미롭게도 금성이 더 높은 탈출 속도를 가진 금성은 아닙니다).
.Maven 과학자들은 산소 손실을 정량화하고 있습니다 (궁극적으로 Co 2 의 손실로 이어지는 것입니다. 또는 h 2 o 하부 대기에서) 위에서 논의 된 관련 전리층 과정을 두 가지 방법으로 연구함으로써. 첫 번째 방법은 전자의 밀도를 측정하는 것입니다. 중성 밀도뿐만 아니라 이온, 산소 광화학 손실 속도를 계산합니다. Journal of Geophysical Research의 최근 논문에서 논의 된 두 번째 접근법 (doi : 10.1002/2016JA023461), 대기의 정상에 들어가는 태양 광 UV 광자에 대한 부기이며 이온을 생성하기에 충분히 활력이 있습니다.
이 연구는 2 킬로그램의 원자 산소가 매 초마다 행성에 손실 된 것을 결정했습니다. 이것은 손실률이 크지 않은 것처럼 보이지만 20 억 년 이상 동안 끊임없이 발생했으며 동등한 물 또는 Co
이 연구, 화성의 뜨거운 산소 탈출 :Solar EUV 조도를 통한 간단한 스케일링은 최근 Journal of Geophysical Research :Space Physics 에 발표되었습니다. .
