Mars'ta Sıvı Su bulunabilir mi?


11

Özel bir el sanatları ortamının dışında, Mars'ta sıvı su olabilir mi? Uzak geçmişte biraz zaman değil, son birkaç yıl içinde. Mars'ın atmosferi suyun var olması için çok ince değil mi?

Belki de su tuzlar veya diğer minerallerle karıştırılmışsa, süblimleşme noktası var olabilecek kadar değişebilir mi? Mars yaz aylarında ekvatorda yaklaşık 20 santigrat dereceye kadar ısınabilir. Belki belirli alanlarda ve zaman aralıklarında bir çeşit sıvı su alabiliriz?

Bu sorunun spekülatif doğası için üzgünüm, ancak NASA sıvı su olasılığı hakkında konuştuktan sonra, bunun mümkün olup olmadığını merak ettim.

Yanıtlar:


9

Sıvı su prensip olarak günümüz Mars'ta birçok yerde bulunabilir, ancak hikayede birkaç ilginç bükülme vardır.

  1. Düşük rakımda atmosfer basıncı yeterince yüksektir. H2O'nun üçlü nokta basıncı, yaklaşık orta yüksekliğe karşılık gelen 611 Pascal'dır. Kuzey ovaları gibi düşük rakımlarda, atmosferik basınç üçlü nokta basıncını aşar, böylece H2O'nun sıvı fazı mümkün olur.

  2. Önemli "süblimasyon soğutma" veya buharlaştırıcı soğutma olacaktır. H2O'nun kısmi basıncı neredeyse toplam basınç kadar yüksek olduğunda, buhar hızla atmosfere kaçar ve bu da çok fazla enerji alır. Mars'ın ekvatoruna bir buz küpü koyarsanız, erimez, çünkü yüceltme soğutması öğle saatlerinde bile gelen güneş enerjisinden daha büyüktür.

  3. Bununla birlikte, bu buz küpü ince bir toz tabakasıyla kaplanmışsa veya buz süblimlendikçe üstte birikecek toz içeriyorsa, buhar kaybı azalır. Bu durumda, buz eriyerek sıvı su oluşturabilir.

  4. Bu, buz küpünün başlangıçta oraya nasıl ulaşacağı sorusunu bırakır. Ben buna "kaynak sorunu" diyorum. Mars'ta ısınan yerler zaten tüm buzlarını kaybetti ve Mars'ta buz bulunan yerler yeterince ısınmıyor. Bu nedenle, Mars'ta sıvı su almak zordur, ancak prensipte mümkündür.

  5. Erime noktasını düşüren tuzlarla, buz / don ve tuz kaynakları gerekli olmasına rağmen her şey çok daha kolay hale gelir. Tuzlu su buharlaştığında, tuz konsantrasyonu artar, böylece çözelti ötektik noktaya doğru yönlendirilir, burada erime noktası bastırma en kuvvetlidir.


Belki rüzgar buzları daha soğuk iklimlerden daha sıcak olanlara dağıtabilir mi?
Johnny

5

Birkaç ay önce sormuş olsaydınız, cevap "muhtemelen evet" olurdu, şimdi daha fazla "belki".

Mars Ortamında saf su bulunamazdı. Basınç çok düşük, bu nedenle su su buharına dönecektir.

Evet, hiper-konsantre tuzlu su üretiyorsanız, bazı Marslı ortamlarda bir süre sıvı halde kalabilir. Perklorat çözeltilerinin, koşullar eksi 70 Celsius kadar soğuk olsa bile sıvıların donmasını engellediği gösterilmiştir. T onun yamaç lineae tekrarlayan nedeni olduğu düşünülüyordu (art arda ekvator çevresindeki yamaçlarda göründüğünü yani çizgiler). Suyun (veya tuzlu suyun) oraya nasıl ulaşabileceğinin gerçek modeli zorlayıcıydı.

Bu yıl daha fazla modelleme yapılması, özelliklerin su değil, "granül akışlar" gibi göründüğünü göstermektedir. Sığ yamaçlarda yoktur. Su herhangi bir eğimde yokuş aşağı akacaktır, ancak kumun akması için dik bir eğime ihtiyacı vardır. Çizgiler sadece daha dik yamaçlarda göründüğünden, daha çok su değil kum akışlarına benziyorlar.

Bununla birlikte, hatlara sahip yamaçlarda hidratlanmış tuzlar tespit edildiği için su söz konusudur. Kumun bazı yamaçlarda ve diğerlerinde kaymaya başlamasına neden olacak açık bir mekanizma yoktur.


0

Sadece sıvı su için sorunlara neden olan sıcaklık değil, aynı zamanda atmosferik basınç.

Dünya üzerinde su, atmosferik basınç yaklaşık 1 bar olduğu için ~ 96 ° C'de kaynar. Basıncı düşürürseniz, su için kaynama noktası da kaybedilir.

Mars'ta, atmosferik basınçlar Olympus mon (en yüksek dağ) üzerinde 30 Pa ile hellas planitia derinliklerinde 1.155 Pa arasındadır.

Buhar Basıncı için bu tabloya bakarsanız, Mars'taki buz eridiğinde 1.155 Pa'nın (0.001155 kPa) sıvı su için yeterli basınç olmadığını göreceksiniz. Anında gaza dönüşür.

Buna ek olarak , sudaki Üçlü Noktaya ve buradaki tabloya bakabilir ve suyun ne zaman katı, sıvı veya gaz olacağını görebilirsiniz.


4
1 barda saf suyun kaynama noktası 1 barda 100C'dir
James K

1
@JamesK, şey, tür - bu genellikle iyi bir varsayımdır, ancak suyun tam normal kaynama noktası sıcaklığını elde etmek istiyorsanız , daha doğru olduğunu gösteren doygunluk buhar tablolarını (bu NIST tablosu gibi ) kullanmak en iyisidir , 1 barda saf suyun normal kaynama noktası 99.60593 ° C'dir
Taylor Scott

1
@TaylorScott Açık olmak gerekirse, 100 ° C temel olarak 99.6 ° C'dir. Bunu söylemek gerekirse ~ 96 ° C'den daha mantıklı.
JMac

1
@JMac, bu adil bir ifade ve kesinlikle doğru, ama tam olarak işaret etmeye çalıştığım şey değil - bu, su veya herhangi bir sıvının NBP'sinin değeri temiz, güzel bir değer olmayacak, ama daha ziyade tamamen sistem basıncına bağımlıdır - şimdi söylendiğine göre, sistemde herhangi bir çözünenin bileşimin çözünmesi hem donma noktası depresyonuna hem de kaynama noktası yükselmesine yol açacaktır
Taylor Scott

@TaylorScott Kimsenin buna itiraz edip etmediğini bilmiyorum. Sadece "~ 96 ° C 1 bar" kısmının kullanımı tek endişe gibi görünüyor. Düzeltmek için daha yakın olacak daha temiz görünümlü alternatifler olduğunu düşünerek çıkarmak için sadece rastgele bir değer.
JMac
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.