Υπεροξείδιο του υδρογόνου στην ατμόσφαιρα του Άρη

Από την ιστοσελίδα  Spaceflight Now, 1 Μαρτίου 2004

Αστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει για πρώτη φορά υπεροξείδιο του υδρογόνου (H₂O₂) στην ατμόσφαιρα του Άρη. Είναι η πρώτη φορά που ένας χημικός καταλύτης αυτού του είδους έχει βρεθεί σε μια πλανητική ατμόσφαιρα εκτός από την γήινη. Οι καταλύτες ελέγχουν τις αντιδράσεις των σημαντικότερων χημικών κύκλων στη γήινη ατμόσφαιρα. Το εύρημα δείχνει ότι αυτά που ξέρουν οι επιστήμονες για τη γήινη ατμόσφαιρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εξηγήσουν τη χημεία της ατμόσφαιρας άλλων πλανητών, και αντίστροφα.

Η εργασία αυτή θα δημοσιευτεί στο τεύχος του Μαρτίου στο περιοδικό "Ίκαρος". Οι παρατηρήσεις έγιναν με τη βοήθεια του Τηλεσκοπίου James Clerk Maxwell (JCMT), που είναι τοποθετημένο κοντά στην κορυφή του Mauna Kea στη Χαβάη (υψόμετρο 4.300 μέτρα).

Ο Todd Clancy, στο Διαστημικό 'Ιδρυμα Επιστήμης (SSI) στο Boulder του Κολοράντο, ήταν επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας και όπως λέει "ο Άρης είναι μία από τρεις ατμόσφαιρες γήινων πλανητών που έχουν παρατηρηθεί. Αντίθετα από την Αφροδίτη, ο Άρης είναι αρκετά πιο φιλόξενος και θεωρείται πιθανός ανθρώπινος βιότοπος για το μέλλον. Και αντίθετα από τη Γη, ο Άρης δεν έχει εξερευνηθεί εκτενώς και παρουσιάζεται έτσι μια ευκαιρία για να ανακαλυφθούν νέα και συναρπαστικά φαινόμενα."

Ο Brad Sandor, επίσης του SSI, εξηγεί ότι "εκμεταλλευθήκαμε την πολύ καλή αντίθεση του 2003 του Άρη με τη Γη, όταν η Γη και ο Άρης πέρασαν πολύ κοντά ο ένας από τον άλλον, για να μετρήσουμε το υπεροξείδιο του υδρογόνου της Αρειανής ατμόσφαιρας για πρώτη φορά."

Η αντίθεση του 2003 ήταν ιδιαίτερα ευνοϊκή δεδομένου ότι τότε ο Άρης ήταν πιο κοντά στον ήλιο, και κατ' ασυνήθιστο τρόπο πολύ κοντά σε μας. Επειδή, λοιπόν, τότε ο Άρης ήταν πολύ ζεστός υπήρχε διαθέσιμο περισσότερο H₂O₂ στην ατμόσφαιρα για παρατηρήσεις. Και το τηλεσκόπιο JCMT μπορεί να κάνει ευαίσθητες μετρήσεις για το H₂O_2.

Η γήινη ατμόσφαιρα έχει μελετηθεί πολύ περισσότερο από αυτή του Άρη. Οι επιστήμονες πρέπει να στηριχθούν στην εμπειρία τους από τη Γη για να βρουν πώς η Αρειανή ατμόσφαιρα αντιδρά στην ηλιακή ακτινοβολία, και πώς ελέγχεται η όλη φωτοχημική της ισορροπία.

Τα μοντέλα πρόβλεπαν ότι το υπεροξείδιο του υδρογόνου ήταν η βασική καταλυτική χημική ουσία που ελέγχει την ατμοσφαιρική χημεία του Άρη. Όμως, μέχρι τώρα οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να ανιχνεύσουν την ποσότητα του H₂O₂ που προβλεπόταν, έτσι μερικοί ερευνητές υποστήριξαν ότι τα μοντέλα ήταν λάθος.

Εντούτοις, οι νέες μετρήσεις του H₂O₂ που έγιναν με το τηλεσκόπιο JCMT συμφωνούν με τις θεωρητικές προβλέψεις της φωτοχημείας. "Έχουμε επιβεβαιώσει κατά ένα μεγάλο μέρος ότι η χημική ισορροπία της ατμόσφαιρας του Άρη καθορίζεται από τα προϊόντα της φωτόλυσης των υδρατμών, χωρίς την ανάγκη για ειδικές ή άγνωστες αλλαγές στην τρέχουσα θεωρία", αναφέρει ο Clancy.

Ποιο αντίκτυπο όμως έχει η ανακάλυψη για την αναζήτηση της ζωής στον Άρη;

Ο Clancy εξηγεί πως το υπεροξείδιο του υδρογόνου χρησιμοποιείται ως αντισηπτικό εδώ στη Γη, κι έτσι θα μπορούσε να καθυστερήσει οποιαδήποτε βιολογική δραστηριότητα στην επιφάνεια στον Άρη. Για αυτόν τον λόγο, καθώς επίσης και λόγω της υπεριώδουςς ακτινοβολίας και της έλλειψης του νερού, οι οργανισμοί σαν τα βακτηρίδια δεν αναμένεται να μπορούν να ζουν στην επιφάνεια. Οι έρευνες για την ύπαρξη της ζωής στον Άρη γίνονται τώρα στο υπέδαφος του".

Το τηλεσκόπιο JCMT

Το JCMT είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο του κόσμου με μία μόνο κεραία-δίσκο, που ψάχνει για κύματα μήκους λ κάτω από το χιλιοστό. Ο δίσκος του έχει διάμετρο 15 μέτρα. Είναι τοποθετημένο κοντά στην  κορυφή του Mauna Kea στο Μεγάλο Νησί της Χαβάης, σε ένα ύψος περίπου 4300 μέτρων.