"Venus and Mars Segure Priceless mudança climática Avisos para a Terra "

"Venus and Mars Hold Priceless Climate-Change Warnings for Earth" (Today's Most Popular)

Astrobiólogo David Grinspoon acredita que os cientistas devem olhar para os nossos planetas vizinhos para ajudar a entender os perigos do aquecimento global. "Parece que tanto Marte e Vênus começou muito mais parecido com a Terra e depois mudou . Ambos possuem informações de valor inestimável para o clima da Terra " .

As condições em Vênus são difíceis de descrever. Muitos cientistas planetários dizer " Comece imaginando o inferno e trabalhar a partir daí . " É um ambiente em que palavras como " mais de 500 graus Celsius " são jogados ao redor , e é flat-out esmagado cada sonda enviamos para ele. Pior ainda, não há quase nenhuma água, e da Agência Espacial Europeia, foram descobrir o porquê.

Vênus foi criado mais ou menos no mesmo tempo que a Terra, por volta do mesmo lugar , e é mais ou menos o mesmo tamanho - seria , portanto, ter começado com o mesmo material que nós, reunidos a partir da mesma região do planeta formando poeira que sobraram da sol. Mas Vênus agora tem apenas 0,001 % do nosso conteúdo de água , e um par de sobrevôos pela Venus Express chamado dinamicamente pode ter revelado o motivo.

Em 2008 , a sonda descobriu o hidrogênio eo oxigênio flui fora o lado noturno do planeta em uma proporção de 2:1 , o que você pode reconhecer como a razão em H20 . Se não, temos certeza de que agora você pode deduzir isso. Parece que o pouco de água Venus deixou é que está sendo soprado para além da atmosfera pelo vento solar , uma vasta corrente de partículas carregadas sopradas pelo sol. Agora, o Expresso passou pelo lado diurno e mediu quase trezentos quilos de hidrogênio por dia sendo perdida para o espaço. Ele não encontrou qualquer oxigênio ainda, mas a busca continua .

Os dados recolhidos a partir de Venus Express da Agência Espacial Europeia é de valor inestimável para os cientistas do clima modelagem climática da Terra para prever o seu futuro . O clima de nossos dois vizinhos está em contraste gritante com a Terra com Vênus é um inferno nublado e Marte é um deserto gelado.

"Parece que Venus começou muito mais parecido com a Terra ", diz David Grinspoon , Denver Museum of Nature and Science e um dos cientistas interdisciplinares de Vênus Express. " Para os membros do público que deve parecer como modelos climáticos são bolas de cristal , mas eles são, na realidade apenas equações complexas. "

Quanto mais os cientistas olhar para essas equações , mais eles percebem o quão complicado sistema climático da Terra é . Grinspoon coloca a situação assim: " Em cinqüenta ou cem anos , saberemos se os modelos climáticos atuais estavam certos , mas se eles estão errados , então já será tarde demais . "

Para ajudar a aumentar a confiança nos modelos de computador, Grinspoon acredita que os cientistas devem olhar para os nossos planetas vizinhos . "Parece que os dois e Venus começou muito mais parecido com a Terra e depois mudou . Ambos possuem informações de valor inestimável para o clima da Terra " , diz Grinspoon .

A atmosfera de Vênus é muito mais espessa do que a da Terra. No entanto , os modelos climáticos atuais podem reproduzir sua estrutura temperatura presente também. Agora os cientistas planetários querem voltar o relógio para entender como e por que Vênus mudou de seus ex- condições semelhantes à Terra no inferno de hoje.

Os cientistas do clima acreditam que o planeta experimentou um efeito estufa como o Sol gradualmente aquecido. Os astrônomos acreditam que o jovem Sol era mais escuro do que o atual Sun em 30 por cento . Ao longo dos últimos 4.000 milhões de anos, tem gradualmente se iluminou. Durante este aumento , água de superfície de Vênus evaporou e entrou na atmosfera.

" O vapor de água é um poderoso gás de efeito estufa e que causou o planeta a aquecer - se ainda mais. Isto é transformar causou mais água evaporar e levou a uma poderosa resposta de feedback positivo conhecido como o efeito estufa " , diz Grinspoon .

O aquecimento em resposta a poluição feita pelo homem , arrisca o mesmo destino. Reconstruindo o clima do passado em Vênus pode dar aos cientistas uma melhor compreensão do quão perto o nosso planeta é a tal catástrofe. No entanto, determinar quando Vênus passou o ponto de não-retorno não é fácil. É aí que da ESA Venus Express vem dentro

A nave está em órbita ao redor de Vênus a coleta de dados que irá ajudar a desbloquear o passado do planeta. Vénus está a perder gás da sua atmosfera , de modo Vénus Express é a medição da taxa de esta perda e a composição do gás a ser perdida . Ele também observa o movimento das nuvens na atmosfera do planeta. Isto revela a maneira Vénus responde à absorção de luz , porque a energia do sol fornece a energia que permite que a atmosfera se mova.

Compreender o passado de Marte é igualmente importante. Da ESA expresso está actualmente a investigar o destino do Planeta Vermelho. Menor do que a Terra, é pensado para ter perdido a sua atmosfera para o espaço. Quando os vulcões marcianos foram extintos , assim como meios de reabastecer sua atmosfera transformando-o em um deserto quase sem ar do planeta.

Observações geológicas sugerem rios e mares pontilhavam a superfície marciana 3,5 bilhões de anos . A quantidade de água tem sido equiparado a um oceano de todo o planeta meia- quilômetro de profundidade ou mais. Para o planeta de ter ficado quente o suficiente para a água líquida , os cientistas supõem que Marte tinha uma estufa " cobertor " de dióxido de carbono atmosfera pelo menos 1000 vezes mais espessa do que a Terra tem agora.

Esse dióxido de carbono é principalmente desaparecido. Assim é a água. "Ou eles subiram ou desceram ", diz Dave Cérebro da Universidade de Berkeley.

Por " baixo, " Brain está se referindo ao subsolo do planeta vermelho . Água gelada é conhecido por estar escondido no subsolo , enquanto os vestígios de dióxido de carbono pode ser encontrado na camada de gelo polar e em certos depósitos minerais . Mas muitos cientistas esperam que uma grande fração da atmosfera ensopados de água foi sugada "para cima" para o espaço.

"Sabemos que a fuga está ocorrendo hoje da atmosfera marciana e que ocorreu no passado", diz Bruce Jakosky da Universidade do Colorado, Boulder.

A taxa atual de perda de atmosfera marciana é estimada em cerca de 100 toneladas por dia , mas isso é baseado em dados incompletos. Jakosky lidera uma missão da NASA chamado PERITO que planeja voar para Marte em 2013 para medir todos os aspectos da fuga atmosférica.

PERITO - que defende Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN - não só irá proporcionar um melhor controle sobre a perda atual, mas que também irá fornecer uma janela para o passado, por determinação de como a atmosfera superior controla a taxa de perda.

"Quanto mais sabemos sobre a taxa de perda de agora , o melhor que podemos extrapolar para trás no tempo em que Marte era presumivelmente mais quente e úmido ", diz Michael Combi , da Universidade de Michigan. Combi e seu modelo colegas o envelope exterior da atmosfera de Marte , chamada de exosfera , onde as partículas fazem seu " salto " em space.As parte do programa de pesquisa fundamental de Marte da NASA, eles estão trabalhando em uma simulação tridimensional que pode usar PERITO do observações para dizer quanta água Marte perdeu para o espaço .

As principais formas que as partículas atmosféricas pode escapar da gravidade de um planeta são fuga de íons , escape neutro e erosão impacto , explica o cérebro .

A última delas , a erosão do impacto, foi dominante em torno de 4 bilhões de anos atrás , quando os planetas terrestres foram bombardeadas com grandes pedaços de lixo espacial. Big " salpicos " como estes teriam arremessado grandes volumes de atmosfera para o espaço, ao mesmo tempo, a introdução de água e outros materiais para a superfície.

Mas Marte conseguiu agarrar uma quantidade considerável de atmosfera em todo o bombardeio . Sabemos disso porque a evidência de água marciana é de 3,5 bilhões de anos - quando os impactos tornou-se menos comum. Os cientistas , portanto, temos que olhar para outras rotas de fuga para explicar de onde toda a água foi.

O mecanismo melhor medido é a perda de iões . Isso normalmente ocorre quando a luz solar ou uma colisão ioniza as moléculas de gás na atmosfera superior . Os íons resultantes são suscetíveis às forças de campos elétricos e magnéticos , que em Marte significa que o vento solar pode " pegar " os íons e arrastá-los para o espaço.

Missão Mars Express da ESA medido recentemente as taxas de perda de alguns gramas por segundo para várias espécies de íon de Marte. Isso é aproximadamente o mesmo que a perda de íons na Terra, o que pode parecer surpreendente, considerando que a Terra tem um campo magnético forte para desviar o vento solar.

No entanto, a Mars Express foi medir essas taxas durante o mínimo solar quando o Sol produz menos radiação ionizante e menos tempestades solares de chicotadas de vento. É possível que a atmosfera marciana desprotegido fica despojado mais rápido durante maxima solar ou durante períodos mais activos nos últimos do sol.

Perda Ion é apenas uma parte da imagem. Marte também é vulnerável à perda de átomos neutros , devido ao seu campo gravitacional comparativamente fraca . Perda neutra ocorre em Marte numa variedade de maneiras . Os átomos de hidrogênio pode ter energia térmica suficiente para escapar da gravidade do planeta. Átomos mais pesados ​​, como oxigênio , também pode escapar , como resultado de reações químicas energéticas ou colisões.

Partículas neutras são difíceis de detectar , por isso, os cientistas até agora contou com medidas indiretas para estimar a taxa de perda de neutro. A melhor restrição vem de dados de 35 anos de idade, a partir da missão Viking . Quando as sondas Viking arado através da atmosfera em seu caminho para a superfície, eles forneceram informações sobre a densidade e outras condições da atmosfera superior .

Combi e seus colegas incorporar esses dados Viking em seu modelo da atmosfera superior . As simulações de computador concentrar em determinadas reações químicas que são movidos por luz solar. Os produtos da reação são átomos energéticos , alguns dos quais podem escapar para o espaço se atingir uma altitude onde colisões com outras partículas de gases se tornam improvável.

Em seu modelo , o grupo de Combi tem de levar em conta as variações diárias e sazonais da luz solar que atinge diferentes partes da atmosfera. Eles também consideram o efeito das variações na atividade solar ao longo do ciclo solar de 11 anos .

Um cálculo recente pelo grupo de Combi encontrada a taxa de perda de átomos de oxigênio neutro deve ser de cerca de 100 vezes maior do que a perda de íon medido pela Mars Express . Tomando isto como sua linha de base , os pesquisadores estimam que Marte poderia ter perdido uma camada de 10 metros de profundidade de água de sua superfície ao longo dos últimos 3,5 bilhões de anos.

Mas as estimativas como estes são especulativos , como eles são baseados em uma imagem incompleta da atmosfera superior de Marte. É necessária uma atualização de dados.

"A missão Maven é a primeira a ter como único foco a compreensão da natureza da atmosfera superior e como ele controla as taxas de fuga ", diz Jakosky .

O PERITO $ 485 milhões vai levar oito instrumentos para medir íon e fuga neutro , assim como a estrutura e composição da atmosfera superior . Ao longo de sua planejada missão de dois anos , ele também vai acompanhar o vento solar, radiação ultravioleta solar, e as tempestades solares , que são os principais fatores que influenciam a taxa na qual o material é retirado da atmosfera marciana .

Um dos desafios de missões passadas foi caracterizar um " vazamento ", que está espalhada por toda a 150.000 quilômetros quadrados na superfície atmosférica exterior de Marte. A órbita de MAVEN será variada de tal forma que ele amostras , a taxa de perda de uma grande variedade de diferentes latitudes , bem como em diferentes momentos do dia . Mas o satélite só pode estar em um lugar ao mesmo tempo, de modo que modelos como do grupo de Combi são necessários para preencher as lacunas.

" Estes modelos são absolutamente essenciais para nós", diz Jakosky . " Eles vão nos permitir tomar as medidas Maven que são feitas em horários distintos e locais e extrapolar -los a outros tempos e lugares. "

Ao tentar imaginar taxas de perda de muito tempo atrás, os pesquisadores terão que explicar as mudanças na atividade solar . Ao observar estrelas do tipo do Sol em fases anteriores de suas vidas , os astrônomos acreditam que o nosso Sol foi mais ativo no passado - com mais tempestades e maior fluxo ultravioleta. Consequentemente , escape atmosférico deveria ter sido incrementada em alta também.

"Não podemos medir o que a atmosfera era como milhares de milhões de anos atrás", diz Jakosky . "No entanto, podemos medi-la hoje , medir o quanto os processos que controlam o trabalho, e depois usar modelos para extrapolar para outras condições. "

Então, no final , os modelos precisam do satélite para cultivá-los em realidade. E o satélite precisa de modelos para esticar seu alcance para o início da história marciana.

Só então a Marte revelar o segredo de sua água perdida.

O que aconteceu nesses dois mundos é muito diferente, mas qualquer um seria igualmente desastroso para a Terra. Estamos apostando na nossa capacidade de prever com precisão o clima futuro da Terra " , diz Grinspoon .

A atmosfera de Vênus é muito mais espessa do que a da Terra. No entanto , os modelos climáticos atuais podem reproduzir sua estrutura temperatura presente também. Cientistas planetários querem voltar o relógio para entender como e por que Vênus mudou de seus ex- condições semelhantes à Terra no inferno de hoje.

Os cientistas do clima acreditam que o planeta experimentou um efeito estufa como o Sol gradualmente aquecido. Os astrônomos acreditam que o jovem Sol era mais escuro do que o atual Sun em 30 por cento . Ao longo dos últimos 4.000 milhões de anos, tem gradualmente se iluminou. Durante este aumento , água de superfície de Vênus evaporou e entrou na atmosfera.

" O vapor de água é um poderoso gás de efeito estufa e que causou o planeta a aquecer - se ainda mais. Isto é transformar causou mais água evaporar e levou a uma poderosa resposta de feedback positivo conhecido como o efeito estufa " , diz Grinspoon .

The Daily Galaxy via Goddard Space Flight Center da NASA e ESA

Crédito da imagem: ESA