A Mars atmoszférájának xenon- és kriptontartalmát már a Viking-mérések és a marsi meteoritok elemzése során is vizsgálták. Pamela Conrad, a Goddard Space Flight Center kutatója szerint azonban a korábbi vizsgálatok csak a történet egy részét tárták fel: a SAM-mérésekkel végezték az első helyszíni becsléseket, amiket összevethettek a meteoritmérésekből származó adatokkal.

A kutatókat különösen a xenon- és a kriptonizotópok légkörbeli arányai érdekelték. A csak nyomokban jelen lévő gázok és izotópok kimutatására használt módszer, a statikus tömegspektroszkópia nem új technika, de egy másik bolygón még csak a SAM-mel végezhettek ilyen méréseket.

Az új mérések nagy vonalakban megerősítették a korábbi eredményeket, de néhány izotóparány nem a várt értéket mutatta. A különbség magyarázata során a kutatók rájöttek, hogy a Mars felszínének anyagában a kémiai elemek között neutroncsere történhet. A neutronbefogásnak nevezett folyamat magyarázhatja, hogy néhány izotóp miért gyakoribb a vártnál.

Úgy tűnik, hogy a xenon 124-es és 126-os izotópjának gyakoriságát a báriumizotópok által leadott és a xenonizotópok által befogott neutronok okozhatják, míg a 80-as és 82-es tömegszámú kriptonizotópok esetében ezért a brómionok által leadott neutronok felelősek. Ezek az izotópok becsapódások után vagy a regolitból megszökő gázként kerülhettek a légkörbe.

Conrad szerint a SAM-mérések arra szolgáltatnak bizonyítékot, hogy a bolygó felszínének kőzetei és még nem megszilárdult anyaga dinamikus módon járulhattak hozzá a légkör xenon- és kriptontartalmának növeléséhez. A Föld és a Mars atmoszférájában jelentősen különbözik a xenon- és kriptonizotópok aránya – főleg a 129-es tömegszámú xenonizotóp esetében, amiből a Mars légkörében sokkal több van, mint a Földében.

A Curiosity mérései alapján a Mars felszínének anyagában zajló kémiai folyamatok magyarázhatják, hogy a xenon- és a kriptonizotópok miért gyakoribbak a légkörben a vártnál. A bárium- és brómizotópok által a kozmikus sugárzás hatására leadott és a xenon- és kriptonizotópok által befogott neutronok hatása is módosítja az izotóparányokat.

Michael Meyer, a NASA Mars Exploration Program vezető kutatója szerint a kripton és a xenon hat, illetve kilenc különböző izotópjának helyszíni mérései egyedülálló lehetőséget biztosítottak a Mars légköre és kérge közötti összetett kölcsönhatás vizsgálatára, az ilyen kölcsönhatások felismerése pedig hozzájárulhat a bolygófejlődés jobb megértéséhez.

(Borítókép: NASA/JPL-Caltech/MSSS)