حمیده احمدیان راد
ترکیبات جو یک سیاره در اعماق آن و زیر سطحش ریشه دارد. همچنین مسیری که کربن از داخل سیاره می پیماید تا به سطح آن برسد نقش مهمی در تکامل جو سیاره بازی می کند.
اگر یک سیاره بیشتر کربنش را به صورت متان آزاد کند، به اندازه کافی گرم می شود تا در آن آب به صورت مایع وجود داشته باشد. به عنوان مثال در اوایل تاریخ شکل گیری مریخ زمانی که آتشفشان ها به شکل گسترده ای رخ می دادند به قدر کافی متان وجود داشته تا سیاره بسیار گرم تر از امروز بوده باشد.
به این ترتیب نحوه به دام افتادن کربن و آزاد شدن آن به وسیله ماگمای آتشفشانی می تواند سرنخ هایی درباره تکامل جو مریخ و سایر اجرام آسمانی در اختیارمان قرار می دهد.
نحوه حرکت کربن به سوی جو سیارات
هنگامی که مواد گوشته ذوب می شود و از آن ماگما تشکیل می شود کربن زیر سطح هم در این ماگما به تله می افتد. وقتی ماگما به سمت بالا و به سوی سطح حرکت می کند و سپس فشار آن کاهش می یابد، کربن موجود در آن به صورت گاز منتشر می شود.
در مورد زمین، کربن در ماگما به صورت کربنات به دام می افتد و سپس به صورت دی اکسید کربن آزاد می شود. دی اکسید کربن یک گاز گلخانه ای است که به جو زمین کمک می کند تا گرمای خورشید را به تله بیندازد.
اما این که چگونه کربن از زیر سطح سیارات دیگر به جو آنها منتقل می شود و چگونه ممکن است شرایط گلخانه ای را تحت تأثیر قرار قرار دهد، هنوز به خوبی مشخص نشده است.
درمورد مریخ، ماه و اجرام دیگر آسمانی، کربن عمدتاً به صورت کربونیل آهن در ماگما به دام می افتد و به شکل مونوکسید کربن و گاز متان آزاد می شود. هر دوی این گازها، به خصوص متان قابلیت گلخانه ای بالایی دارند زمانی هم که آتشفشان ها در اوایل تاریخ شکل گیری مریخ به طور گسترده ای رخ می دادند، ممکن است به قدر کافی متان آزاد کرده باشند تا مریخ را گرم تر از امروز نگه داشته باشند.
در اوایل تاریخ شکل گیری مریخ این سیاره به صورت غول آتشفشان فعالی بوده، به این معنی که در آن مقادیر قابل توجهی از گاز متان همراه با کربن آزاد می شده است. از آنجا که پتانسیل گلخانه ای متان نسبت به دی اکسید کربن بسیار بالاتر بوده یافته ها نشان می دهد حتی یک فضای نازک از گاز متان در اوایل تاریخ مریخ هم ممکن است این سیاره را به اندازه کافی گرم کرده باشد تا آب مایع بر روی سطح آن ایجاد شده باشد.
تأثیر گوشته زمین و سایر سیارات در تشکیل جو آنها
تفاوت بین شرایط گوشته زمین و گوشته سایر اجرام آسمانی بی دوامی اکسیژن یعنی، میزان اکسیژن آزاد موجود برای واکنش با عناصر دیگر نامیده می شود. گوشته زمین تا به امروز بیدوامی اکسیژن نسبتاً بالایی داشته است، اما اجرام آسمانی دیگر مانند ماه و اوایل شکل گیری مریخ این بیدوامی بسیار کم بوده است. برای پیدا کردن تأثیر بیدوامی اکسیژن کمتر بر انتقال کربن محققان یک سری آزمایشات را با استفاده از بازالت آتشفشانی به راه انداخته اند.
