Semasa mengkaji dunia berbatu di luar sistem suria, para penyelidik menggunakan Marikh sebagai makmal dalam skala planet.
Berapa lama planet berbatu, mirip dengan Marikh, tetap dapat dihuni jika mengorbit kerdil merah? Misi Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) NASA, yang telah mengkaji jiran kita sejak November 2014, akan membantu menjawab soalan sukar ini.
"Pemerhatian misi MAVEN menunjukkan bahawa Planet Merah secara beransur-ansur kehilangan sebagian besar atmosferanya, dan ini telah mengubah syarat di atasnya," kata David Brain, seorang saintis untuk misi MAVEN di University of Colorado (AS).
Makmal planet
Semasa mengkaji dunia berbatu di luar sistem suria, para penyelidik menggunakan Marikh sebagai makmal dalam skala planet. Pada pertemuan musim gugur Kesatuan Geofizik Amerika pada 13 Disember 2017 di New Orleans, Amerika Syarikat, David Brain berkongsi dengan rakan sekerja bagaimana data MAVEN akan mempengaruhi penentuan kebiasaan planet berbatu yang mengorbit bintang jauh.
Kapal Angkasa MAVEN. Kredit: NASA.
MAVEN mempunyai sekumpulan instrumen di atas kapal yang mengukur kehilangan atmosfer Martian. Kajian menunjukkan bahawa sebahagian besarnya melarikan diri ke ruang angkasa "berkat" gabungan proses kimia dan fizikal, dan data dari instrumen memberikan petunjuk mengenai peranan apa yang dimainkan oleh masing-masing.
Video promosi:
Selama tiga tahun terakhir, Matahari mengalami periode peningkatan dan penurunan aktivitas, sementara Mars mengalami ribut matahari, suar suria dan pelepasan massa koronal. Perubahan ini memberi MAVEN peluang unik untuk memerhatikan tingkah laku atmosfer dalam pelbagai keadaan.
Kerdil merah dan hipotesis Marikh
David Brain dan rakan-rakannya mengaplikasikan pengetahuan ini pada planet seperti Mars yang hipotetis yang mengorbit bintang kerdil merah (kelas bintang yang paling biasa di Galaxy kita). Mereka mencadangkan bahawa exoplanet, seperti Mars, terletak di pinggir zon yang dapat dihuni. Tetapi, kerana kerdil merah lebih lemah daripada Matahari, zon kediaman mereka jauh lebih dekat. Ternyata kerana sinaran ultraviolet bintang dan orbit dekat, planet ini akan menerima 5-10 kali lebih banyak sinar UV daripada yang diterima oleh Marikh. Ini meningkatkan jumlah tenaga yang ada untuk proses yang bertanggungjawab untuk melepaskan diri dari atmosfera.
Lokasi Marikh hipotetis di zon yang dapat dihuni mengorbit kerdil merah dibandingkan dengan lokasi Marikh sebenar di sistem suria. Kredit: Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA.
Berdasarkan data dari MAVEN, para penyelidik mengira bahawa atmosfera eksomar dapat kehilangan zarah-zarah bermuatan 3-5 kali lebih banyak dalam proses yang disebut kebocoran ion dan 5-10 kali lebih banyak zarah neutral akibat pelepasan fotokimia. Di samping itu, kerana terdapat banyak zarah bermuatan di atmosfer, ia akan mula "menyembur". Proses penyemburan mirip dengan permainan biliar: zarah-zarah bermuatan menabrak molekul, mendorong sebahagiannya ke angkasa dan mendorong yang lain melawan jiran mereka. Tindak balas rantai ini secara signifikan meningkatkan kadar kehilangan atmosfera. Akhirnya, planet hipotetikal akan menghadapi kehilangan molekul cahaya seperti hidrogen.
Secara amnya, mencari Marikh hipotetis di pinggir zon yang dapat dihuni kerdil merah yang tenang dapat memendekkan jangka hayat sekitar 5-20 kali. Sekiranya planet ini diletakkan dalam sistem kerdil merah yang aktif, tempoh ini akan dikurangkan sekitar 1000 kali.
Keadaan yang melemahkan
Walaupun begitu, David Brain menganggap senario terburuk dengan meletakkan Mars di tengah kerdil merah. Planet lain mungkin mempunyai beberapa faktor pengurangan, seperti proses geologi aktif, medan magnet, atau ukuran yang lebih besar. Semua ini membolehkan anda menambah, melindungi dan mengekalkan suasana untuk jangka masa yang lebih lama.
"Kebiasaan dunia yang jauh adalah salah satu topik yang paling penting dalam astronomi, dan anggaran ini menunjukkan satu cara untuk menggunakan pengetahuan tentang Marikh dan Matahari dalam mencari kehidupan di Alam Semesta," kata Bruce Yakoski, Penyelidik Utama MAVEN di University of Colorado (AS).
Roman Zakharov
