Meteorzáporok fűthették az ősi Földet és a Marsot

Évente 10 milliárd tonnányi vízgőzt és ugyanennyi szén-dioxidot juttattak az ősi Föld légkörébe az elizzó meteorok. A folyamat a Marsot is ellátta üvegházgázokkal, és melegítette is a bolygót.

A kutatás keretében vizsgált egyik töredék, a híres Murchinson meteorit egyik darabja (Imperial College London)

A szakemberek már régóta feltételezik, hogy a Naprendszer kialakulása után a mainál gyakoribb becsapódások és a légkörben elégő kozmikus látogatók sok vizet és szerves anyagot hoztak a Földre. A felizzás során a meteorikus testek ásványai részben lebomlanak, és vízgőz, valamint szén-dioxid szabadul fel belőlük - tehát üvegházhatású gázokat is juttatnak az atmoszférába. A folyamat pontos mechanizmusa és az így "szállított" gázok mennyisége azonban nem ismert.

Mark Sephon (Imperial College London) és kollégái 15 idős meteoritot vizsgáltak egy speciális, pirolízis-FTIR nevű berendezéssel. Az eljárás lényege, hogy a kísérlet során rendkívül gyorsan, másodpercenként 20 ezer fokkal sikerül növelni a minta hőmérsékletét. A gyors melegítés révén a meteorikus testek felizzásának következményei laboratóriumi körülmények között vizsgálhatók.

A kísérleti eredmények alapján - megfelelő összetétel esetén - egy meteorit anyagának maximum 12%-át képes vízgőz és mintegy 6%-át szén-dioxid formájában leadni, amikor a légkörben felizzik. Egy-egy meteorit ennek megfelelően viszonylag szerény mértékben járul hozzá bolygónk gázkészletéhez.

Más a helyzet azonban, ha a Naprendszer kialakulásának végén lezajlott, úgynevezett késői bombázási időszakot vizsgáljuk. Ekkor, közel 4 milliárd évvel ezelőtt ugyanis nagyjából 20 millió éven keresztül nagyságrenddel gyakoribban voltak a becsapódások, mint később.

A kutatók számításai alapján a Földet ebben az időszakban érő meteorikus bombázástól évente közel 10 milliárd tonna H₂O, és ugyanennyi CO₂ jutott a légkörbe. A vízgőz és a szén-dioxid üvegházhatásuk révén jelentősen hozzájárulhattak bolygónk melegítéséhez. A meteorikus bombázás tehát nem csak vizet és szerves összetevőket hozott bolygónkra, de azt melegebbé is tette - utóbbi a Mars esetében lehetett fontos tényező.

A modell alapján a Mars nagyságrendileg hasonló mennyiségű vízgőzt és szén-dioxidot kaphatott, mint a Föld. Ez kedvez a korai meleg időszak megértésében. Az éghajlati modellek ugyanis nehezen magyarázzák a bolygó ősi, a mainál melegebb éghajlatát, amire a felszíni folyásnyomok és elmállott ásványok utalnak. A vörös bolygó mágneses tere nem sokkal később leállt, és ettől kezdve a napszél folyamatosan erodálta a légkörét, amelynek jelentős részét elvesztette, így az üvegházhatás gyengült és a felszíni hőmérséklet csökkent rajta.