Marte y el carbonato faltante. ¿Marte alguna vez orbitó más cerca del Sol?

La teoría predominante sobre cómo existió el agua líquida en el pasado distante de Marte es que el calor requerido fue causado por un efecto invernadero causado por las altas concentraciones de CO2 en la atmósfera. Esto es importante porque se cree que el Sol en realidad era más débil en el pasado de lo que es hoy. Si las altas concentraciones de CO2 fueron las responsables, debería haber altas concentraciones de carbonato y el rover Curiosity debería encontrarlas. Hasta ahora este no ha sido el caso.

Esto me lleva a la pregunta, ¿pudo haber tenido alguna vez Marte una órbita mucho más cercana al Sol en el pasado? ¿Qué tipo de experimento se podría hacer para responder a esa pregunta? Si orbitó más cerca, ¿qué hizo que se moviera a su órbita actual? Sabemos que Marte ha recibido muchos impactos significativos en el pasado, lo que puede explicar la delgada atmósfera actual. ¿Podría un impacto dar un empujón suficiente para afectar gradualmente la órbita con el tiempo?

Usted plantea dos preguntas interesantes aquí: ¿dónde está el carbonato y podría haber migrado Marte desde una órbita más cercana? ¿Cuál es la conexión entre ellos? ¿Estás postulando que una órbita más cercana permitiría agua líquida sin atmósfera? No creo que eso sea cierto, el hielo simplemente se sublimaría.
Dije en la primera oración que la pregunta es cómo existió agua líquida en Marte en el pasado lejano. Se requiere calor para esto. Entonces, ¿cuál era la fuente del calor? El calor de los gases de efecto invernadero del CO2 o que la órbita estaba más cerca del sol por lo que el calor provenía de la radiación solar. Marte tiene una atmósfera delgada, pero alguna vez fue más espesa, con o sin CO2 no dije sin atmósfera; lo hiciste. Dije que parece que no existían altas concentraciones de CO2 en base a la falta de carbonato hasta ahora.
Para aquellos de ustedes que no están familiarizados con el tema al que me refiero aquí hay un enlace: lightsinthedark.com/2017/02/06/…
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Respuestas (2)

Para agregar más a lo que escribió Happy Koala (esto sería un comentario, pero aún no tengo el representante para publicar comentarios): si intenta modelar el sistema solar sin migración planetaria, obtiene un tamaño de la Tierra (o más grande). ) planeta donde está Marte y varios objetos del tamaño de Marte de alta inclinación/excentricidad en el cinturón de asteroides. Ahora hay un grado cada vez más alto de confianza en que la migración planetaria, de hecho, ocurrió.

Específicamente, Júpiter se atiborró de la combinación de tener un radio alto antes de la caída de la densidad en el disco protoplanetario, impulsado por los volátiles expulsados ​​del sistema solar interior, y rápidamente se convirtió en un cuerpo grande y dominante en el sistema solar. Migró lentamente hacia el interior (arrojando material helado desde el sistema solar exterior al sistema solar interior en el proceso). Llegó hasta donde está Marte hoy y despejó la zona entre Marte y la órbita actual de la Tierra (arrojando una buena parte de este material al sistema solar exterior). Sin embargo, durante este tiempo, Saturno se había estado formando lentamente, y la acción de Saturno ralentizó y finalmente revirtió la migración hacia el interior de Júpiter. Júpiter migró lentamente hacia su posición actual, arrojando material en lo que ahora es el cinturón de asteroides en el proceso.

Venus y la Tierra se formaron a partir de material en sus respectivas órbitas, una combinación de material original y material arrojado por Júpiter. Sin embargo, Marte tuvo que esperar a que Venus/Tierra o Júpiter arrojaran restos; había poco que acumular en su zona. Como consecuencia, terminó siendo mucho más pequeño. En el proceso de acreción, todos los planetas interiores se movieron, aunque no tanto como los gigantes. Esto incluye no solo el semieje mayor, sino también la inclinación y la excentricidad.

En cuanto a cómo Marte retuvo el agua líquida, solía tener una atmósfera más sustancial, pero su baja gravedad y la falta de un campo magnético llevaron a la pérdida de la atmósfera por el viento solar. Esto se puede ver claramente en sus proporciones isotópicas de hidrógeno y nitrógeno, los cuales están bien enriquecidos en sus isótopos más pesados, ya que los isótopos más livianos escapan más fácilmente. Venus, aunque perdió poco nitrógeno debido a su tamaño, tiene incluso más agua que Marte; Marte tiene una relación D:H de 5 a 7 veces mayor que la de la Tierra, mientras que Venus tiene una relación de 150 a 240 veces mayor. Es sorprendente y un poco triste pensar en cómo solía ser Venus como la Tierra.

Si hay algo que nos han enseñado los últimos 20 años de investigación de exoplanetas, es que los sistemas solares, a lo largo de períodos de tiempo que los humanos no podemos comprender fácilmente, no son los mecanismos de relojería que los antiguos imaginaron que serían, sino que los planetas migran, a veces son expulsados. fuera del sistema solar por completo y otras veces chocan con el sol. Así que muy bien podría ser el caso de que la órbita de Marte cambió en los primeros años del sistema solar, pero si lo hizo, habría sido debido a las migraciones de Júpiter y Saturno, y no porque fue empujado a una nueva órbita por una colision. Digo eso porque la cantidad de energía que se necesitaría para alterar la órbita de Marte arrojándole una roca sería inmensa. Mientras estoy sacando un conejo de un sombrero ahora, no Ni siquiera creo que arrojar cada asteroide en el cinturón de asteroides a Marte alteraría significativamente su órbita. En cuanto a probar esta hipótesis, supongo que uno podría medir los isótopos que se encuentran en las rocas marcianas con los que se encuentran en otros lugares del sistema solar para tener una idea de dónde se formó (así es como sabemos que la Luna se creó a través de una colisión, porque si el objeto hubiera sido capturado, su conjunto de isótopos no sería idéntico al de la Tierra).