Detección de hidrógeno molecular en la atmósfera de Marte

Área de la Ciencia:

• Ciencias planetarias Ciencias planetarias.
• Química de la atmósfera La química de la atmósfera
• Astrobiología Astrobiología.

Sus antecedentes:

• Comprender la historia del agua en Marte es crucial para evaluar su habitabilidad pasada.
• Estudios anteriores han sugerido que Marte experimentó un cambio climático significativo, lo que llevó a la pérdida de agua.

Objetivo del estudio:

• Para cuantificar la abundancia de hidrógeno molecular (H2) en la atmósfera marciana.
• Para investigar las implicaciones de la fraccionamiento de H2 y deuterio (D) para la historia del agua de Marte.

Principales métodos:

• Observación de cuatro líneas de hidrógeno (H2) en el espectro de Marte utilizando el Explorador Espectroscópico Ultravioleta Lejana (FUVSE).
• Análisis de las intensidades de la línea para determinar la abundancia de la columna H2 por encima de 140 km.
• Aplicación de un modelo fotoquímico para simular la abundancia de H2 y estimar las relaciones de mezcla.

Principales resultados:

• Detección de cuatro líneas H2, con tres excitadas por fotones beta Lyman solares.
• Abundancia estimada de la columna H2 de 1,17 x 10 ^ 13 moléculas / cm ^ 2 por encima de 140 km.
• Relación de mezcla calculada de H2 de 15 +/- 5 ppm en la atmósfera inferior, consistente con la fraccionamiento fotoquímico.

Conclusiones:

• Las relaciones de mezcla de H2 y HD marcianos apoyan la fraccionamiento fotoquímico del deuterio entre el vapor de agua y el hidrógeno molecular.
• El análisis implica una pérdida de un océano global de más de 30 metros de profundidad desde el final del escape hidrodinámico.
• Marte puede haber poseído inicialmente una mayor proporción de agua que la Tierra, con solo el 4% restante después del escape atmosférico.