Куда пропал кислород из атмосферы Марса?

11 Дек 2013

Существует гипотеза, что красный цвет марсианской поверхности был приобретен планетой в результате ее столкновения с гигантским железным астероидом, с последующим окислением паров железа, выделившихся при взрыве, и уничтожением атмосферы и жизни на планете.

На основе статья «Ключи к проблеме жизни на Марсе» А.М. Хазена, которая была опубликована в издании «Наука и жизнь» №1 2004 г, мною были проведены расчеты для определения параметров небесного тела, которое столкнулось с Марсом миллиарды лет назад.

Для начала нужно рассчитать массу кислорода, который находился в марсианской атмосфере. Имеется пропорциональная зависимость между массой атмосферы, ее объемом и массой планеты, то есть ее силы притяжения. Если допустить,что выделение кислорода на Марсе происходило в таком же количестве что и на Земле, то массы кислорода в обеих атмосферах будут соотноситься как кубы диаметров шара данной планеты.

Ниже приведен расчет параметров небесного тела.
1)Красный оттенок может давать окись железа Fe2O3, которая получается при окислении атомарного железа: 3 Fe + 2 O2 = Fe2O3 + FeO. Через атомарный вес это равенство 167.541 + 64 = 159.697 + 71.844
2)красный оттенок имеет окись железа Fe2O3,
3)Плотность железа 7.88 * 103 кг/м3
4)Диаметр Земли 12 756 км
5)Диаметр Марса 6 794 км
6)Атмосфера Земли весит 5.15 * 1018 кг
7)Содержание кислорода по массе в атмосфере Земли 23.1 %
8)Удельная теплота плавления железа 293 кдж/кг
9)Удельная теплота испарения железа 6300 кдж/кг

Расчет:
Масса кислорода в атмосфере Земли: 5.15 * * 0.231 = 1.08 * кг Если допустить, что выделение кислорода на Марсе происходило в таком же количестве что и на Земле, то массы кислорода в обеих атмосферах будут соотноситься как кубы диаметров шара данной планеты.т.е. = 1.08* / Х. Где X-масса кислорода на Марсе Х = 0.163* кг. 3)Для связывания всего этого кислорода в окись железа, потребуется атомарного железа Y = X * 167.541 / 64 = 0.427 * кг 4)Эта масса может находиться в шаре радиусом Z. Тогда из формулы объема и плотности железа, найдем, что Y= 7.88 * 103 * 4/3 * ? *Z3 или Z3 = (0.427 * ) / (7.88 * * 4/3* ?) = 12.9 * м3. Отсюда следует, диаметр астероида, который уничтожил весь кислород на Марсе равен около 2*2.34* метров или около 47 км, что почти соответствует диаметру кратера Эллада.

Что могло случиться с этим астероидом?

Масса астероида М = 7.88 * 103 *4/3* ?*12.9* 1012 = 4.25 * кг Если принять, что скорость астероида была v =10 км/с (104 м/с) (хотя иногда скорости входа метеоритов в атмосферу Земли доходит до 72 км/с), то при ударе о поверхность со скоростью V выделиться кинетическая энергия Е = M*V2 /2 = 4.25 * * 108 / 2 = 2.12 * Дж На единицу массы метеорита придется 2.12 * / 4.25 * = 0.5 * Дж Такое количество энергии могло бы испарить с десяток астероидов такого размера. При столкновении с Марсом пары железа втянули в реакцию окисления весь кислород, что полностью уничтожило не только атмосферу, но и все живое на планете.

Обсуждения закрыты для данной страницы

© 2003—2014, XMARS.ru - всё о планете Марс.