En interaktion som saknas i jordens atmosfär, men som är typisk för den forntida marsmannen, kan ge ett svar på frågan om den mystiskt höga temperaturen på Mars tidigare.
Forskare från USA har analyserat orsakerna till det paradoxalt varma klimatet på forntida Mars under den tid då det fanns öppna reservoarer där. Enligt deras beräkningar tog allt tidigare arbete inte hänsyn till vikten av interaktionen mellan koldioxid och metan med varandra. Denna oöverträffade faktor under marsförhållandena kan ge en växthuseffekt mycket större än vad som tidigare antagits. Det nya arbetet visar också att moderna idéer om den bebodda zonens yttre gräns var felaktiga: planeter med atmosfärer av samma typ som forntida Mars kan vara beboeliga, även om det är omöjligt enligt moderna åsikter. En relaterad artikel publicerades i Geophysical Research Letters.
Under senare år har bevis framkommit att det forntida Mars hade flytande vatten och möjligen fulla hav, till och med för 4 miljarder år sedan, när solen var nästan 30 procent mörkare idag. Mars, både då och nu, får 2,5 gånger mindre ljus från solen än jorden. Det betyder att för 4 miljarder år sedan fick han 3,5 gånger mindre värme från vår stjärna.
Enkla beräkningar visar att om jorden värms upp minst dubbelt så svag kommer det inte att finnas något flytande vatten på den alls. Och även om Mars i antiken hade en koldioxidatmosfär hundratals gånger tätare än idag, skulle det fortfarande vara för kallt för öppna vattenmassor.
Författarna till det nya arbetet noterar att detta innebär att alla befintliga modeller av forntida Mars inte radikalt tar hänsyn till något. Forskare har gjort beräkningar av hur kollisioner mellan koldioxid och metanmolekyler förändrar sannolikheten för deras absorption av fotoner. Enligt deras data visade det sig att sannolikheten för att blockera fotoner i detta fall är många gånger högre än i atmosfärer som endast består av koldioxid eller endast metan.
Eventuella realistiska beräkningar av Mars skal i antiken är baserade på atmosfärstryck som inte är högre än 1,5-2 enheter av det moderna jordtrycket. En tätare atmosfär med svagare tyngdkraft från Mars skulle vara svår att hålla kvar. Tvågasatmosfären behåller värmen mycket bättre än vad man tidigare trodde var möjligt för ett så måttligt tryckområde. Hittills har ingen beaktat en sådan möjlighet bara för att i jordens atmosfär finns både metan och koldioxid i mycket små mängder och interaktionen mellan deras molekyler är osannolikt här.
Modellen, där koldioxid är 90 procent, och metan och dess sönderfallsprodukter är 5–10 procent, visade ganska snabbt författarna till arbetet att växthuseffekten i detta scenario är mycket starkare än man tidigare trott. Han kunde värma Mars till noll grader Celsius, även med det svaga solljus som föll sedan på den röda planeten.
Forskarna noterar att en liknande interaktion mellan koldioxid och metan kan värma planeten till höga temperaturer, som nu anses vara utanför den beboeliga zonen. Så i dag ligger Mars vid den yttre gränsen till den beboeliga zonen. Men för 4 miljarder år sedan var han uppenbarligen långt utanför dess gränser. Nytt arbete visar att den längst bebodda planetbanan kan vara 12-13 procent längre bort från stjärnan än tidigare trott. Följaktligen är många exoplaneter, som idag betraktas som för kalla för livet, potentiellt ganska lämpliga för livet - åtminstone för anaeroba.
Kampanjvideo:
