O desenvolvimento das condições habitáveis na Terra está intimamente ligado à evolução de sua atmosfera, que é fortemente influenciada pelo escape atmosférico.
Nós investigamos a evolução do fluxo de íons polares do feixe de linha de campo aberto, que é o mecanismo de escape dominante para a Terra moderna. Realizamos simulações de Simulação Direta Monte Carlo (DSMC) e estimamos os limites superiores nas taxas de escape do feixe de linha de campo aberto da Terra a partir de três gigayears atrás (Ga) até o presente, assumindo a composição atual da atmosfera. Realizamos duas simulações adicionais com taxas de mistura de oxigênio mais baixas de 1% e 15% para contabilizar as condições logo após o Grande Evento de Oxidação (GOE).
Estimamos as taxas máximas de perda devido ao escoamento polar há três gigayears de 3,3 × 1027 s – 1 e 2,4 × 1027 s – 1 para oxigênio e nitrogênio, respectivamente. A perda total de massa integrada é igual a 39% e 10% da massa da atmosfera moderna, para oxigênio e nitrogênio, respectivamente. De acordo com nossos resultados, os principais fatores que governaram a saída polar no período considerado são a evolução da radiação XUV do Sol e a composição da atmosfera.
A evolução do campo magnético da Terra desempenha um papel menos importante. Concluímos que, embora a atmosfera com a composição atual possa sobreviver ao escape devido ao escoamento polar, um nível mais alto de CO2 entre 3,0 e 2,0 ~ Ga é provavelmente necessário para reduzir o escape.
Publicado em 27/08/2020 07h08
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