Marte hoje não tem vulcanismo ativo e sua atmosfera é oxidante, dominada pela fotoquímica de CO2 e H2O. Usando um modelo fotoquímico unidimensional, consideramos se fluxos de gases vulcânicos plausíveis poderiam ter mudado o estado redox da atmosfera marciana passada para condições redutoras.
Em nosso modelo, a quantidade total e as proporções dos gases vulcânicos dependem do conteúdo de água, da pressão de saída de gás e da fugacidade do oxigênio da fonte de fusão. Descobrimos que, com parâmetros de derretimento razoáveis, a atmosfera marciana passada (cerca de 3,5 Gyr até o presente) poderia ter facilmente alcançado condições redutoras e anóxicas com níveis modestos de vulcanismo,> 0,14 km3 / ano, bem dentro da faixa de estimativas anteriores. Contra-intuitivamente, também descobrimos que derretimentos mais redutores com fugacidade de oxigênio mais baixa requerem maiores quantidades de vulcanismo para mudar uma paleo-atmosfera de oxidante para redutora.
A razão é que o enxofre é mais estável em tais fundidos e os fluxos absolutos mais baixos de gases contendo enxofre mais do que compensam os aumentos nas proporções de H2 e CO. Esses resultados implicam que o antigo Marte deveria ter experimentado períodos com atmosferas anóxicas e redutoras, mesmo no meio da Amazônia, sempre que a liberação de gases vulcânicos foi mantida em níveis suficientes. As condições anóxicas redutoras são potencialmente favoráveis à síntese de compostos orgânicos prebióticos, como aminoácidos, e são, portanto, relevantes para a possibilidade de vida em Marte.
Além disso, as condições de redução anóxica devem ter influenciado o tipo de minerais que foram formados na superfície ou depositados da atmosfera, como o polissulfur elementar (S8) como uma assinatura de atmosferas redutoras anteriores. Finalmente, nossos modelos nos permitem estimar a quantidade de sulfato atmosférico de origem vulcânica depositada ao longo da história de Marte, aproximadamente 106 a 109 Tmol, com uma propagação dependendo do histórico da taxa de liberação de gases e das condições da fonte magmática.
Publicado em 27/03/2021 19h58
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