Mars-Karbonatkatastrophe

Die Karbonatkatastrophe auf dem Mars war ein Ereignis in seiner Frühgeschichte. Funde belegen, dass der Mars vor etwa vier Milliarden Jahren, also rund 560 Millionen Jahre nach seiner Entstehung , wärmer und feuchter war . Innerhalb von ein bis zwölf Millionen Jahren verlor der Mars rasch sein Wasser und wurde kalt und sehr trocken. Zu den Faktoren, die zum Verlust des Wassers und des größten Teils seiner Atmosphäre beitrugen , zählen die Karbonatkatastrophe, der Verlust des Magnetfelds und die geringe Schwerkraft des Mars. Durch die geringe Schwerkraft und den Verlust des Magnetfelds konnte der Sonnenwind den größten Teil der Marsatmosphäre und des Wassers ins Weltall abtragen . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

Wasser (H₂O ₎ ist im Universum sehr häufig , daher enthielt der Mars zur Zeit seiner Entstehung im Sonnensystem Wasser. ^{[ 4 ]} Das Wasser auf dem frühen Mars reagierte mit atmosphärischem Kohlendioxid (CO₂ ₎ . Diese Reaktion bildete Kohlensäure , die Teil des Wasserkreislaufs auf dem Mars wurde. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Der Kohlensäureregen führte zur Bildung von Karbonaten auf dem Planeten. Diese Karbonate entzogen der Atmosphäre Treibhausgase , Wasserdampf und Kohlendioxid. Karbonate sind weiterhin auf dem Mars vorhanden . Die frühen Treibhausgase stammten aus dem frühen Magma des Mars , Planetesimalen und Kometen . Die Karbonatkatastrophe beendete das Noachische Zeitalter. Da sich das Innere des Mars abkühlte, entwickelte er im Gegensatz zur Erde keine Plattentektonik und keinen Kohlenstoffkreislauf . Daher kam es auf der Erde auch nicht zu einer Karbonatkatastrophe. Die Abkühlung des Marsinneren beendete auch die vulkanische Aktivität auf dem Mars . ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 7 ] [ 8 ]}

Es gibt Hinweise darauf, dass der frühe Mars ein Magnetfeld besaß , ähnlich dem der Erde . Dieses Magnetfeld verschwand jedoch rasch nach der Planetenentstehung, da der Marskern aus deutlich leichteren Elementen besteht und viel kleiner ist als der Erdkern . ^{[ 9 ]} Ohne ein Magnetfeld trug der Sonnenwind, bestehend aus geladenen Teilchen wie Plasma , Elektronen , Protonen und Alphateilchen, den größten Teil der Marsatmosphäre und des Wassers ab. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

Die Schwerkraft auf dem Mars beträgt nur 37,5 % der Erdschwerkraft. Das heißt, 100 kg, die auf der Erde etwa 980 Newton wiegen, würden auf dem Mars etwa 367,5 Newton wiegen. Die geringe Schwerkraft ist auf die geringe Größe und Dichte des Mars zurückzuführen . Die Masse des Mars beträgt nur 11 % der Erdmasse. Der Durchmesser des Mars beträgt 6.780 Kilometer (4.213 Meilen), der der Erde 12.756 Kilometer (7.926 Meilen). ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

Der Mars unterscheidet sich heute stark von seiner Frühzeit vor der Karbonatkatastrophe. Mars heute: ^{[ 16 ]}

• Die Marsatmosphäre besteht zu 95 % aus Kohlendioxid, zu 3 % aus Stickstoff und zu 1,6 % aus Argon . ^{[ 17 ]} Die Erdatmosphäre besteht zu 78 % aus Stickstoff, zu 21 % aus Sauerstoff, zu 0,9 % aus Argon und zu 0,04 % aus Kohlendioxid. ^{[ 18 ]}
• Der Mars hat nur etwa 0,7 % des Atmosphärendrucks der Erde. Die Marsatmosphäre hat einen Druck von etwa 6,5 ​​Millibar , die Erdatmosphäre von 1013 Millibar. Die Oberfläche des Mars ähnelt der Erde in 30 Kilometern Höhe ( Stratosphäre ) . ^{[ 19 ] [ 20 ]}
• Die Luftfeuchtigkeit in der Marsatmosphäre beträgt 0,03 %; die durchschnittliche Luftfeuchtigkeit auf der Erde liegt bei etwa 50 % (minimaler Wert 0,36 %, maximaler Wert 100 %).
• Intensive ultraviolette Sonnenstrahlung aufgrund der dünnen Atmosphäre.
• Intensive Sonnenstrahlung und kosmische Strahlung aufgrund fehlenden Magnetfelds. ^{[ 21 ] [ 22 ]}
• Der Boden hat aufgrund des Chlorgehalts einen alkalischen pH-Wert von 8,3 . Der durchschnittliche pH-Wert des Bodens auf der Erde liegt bei etwa 6,5.
• Nahezu kein Sauerstoffgehalt bei 0,13 %. Die Erde hat einen Sauerstoffgehalt von etwa 21 %.
• Der Mars ist mit trockenem Eisenoxidstaub bedeckt und weist saisonale globale Staubstürme mit einer Dauer von etwa einem Monat auf.
• Die durchschnittliche globale Temperatur auf dem Mars beträgt −81 °F (−63 °C; 210 K), die durchschnittliche globale Temperatur auf der Erde beträgt 57 °F (14 °C; 287 K).
• Die saisonalen Polkappen des Mars bestehen größtenteils aus Trockeneis , gefrorener Kohlendioxidatmosphäre (CO₂ ₎ . ^{[ 23 ]}
• Kometen, die auf den Mars fallen, bringen etwas Wasser und Eis auf den Mars. Die dünne Marsatmosphäre bewirkt, dass der Gefrier- , Verdampfungs- und Siedepunkt von Wasser alle bei der gleichen Temperatur liegen. Daher kann flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche nicht existieren. ^{[ 24 ]}

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