NASA определило причины испарения атмосферы Марса

Команда NASA MAVEN выявила процесс, который, скорее всего, и стал причиной перехода от раннего теплого и влажного климата к сухому и холодному, который мы наблюдаем на Марсе сейчас.

Данные MAVEN позволили исследователям определить скорость, с которой сейчас газ из марсианской атмосферы уходит в космос из-за воздействия солнечного ветра. Результаты подтвердили, что эрозия атмосферы значительно усиливается во время солнечных бурь. Научные детали миссии появятся 5 ноября в научном журнале Geophysical Research Letters.

«По-видимому, на Марсе была толстая атмосфера, достаточно теплая, чтобы поддерживать воду в жидком состоянии. А ведь это — ключевой элемент знакомой нам жизни», сообщает Джон Грансфельд, астронавт и консультант NASA в Вашингтоне. «Понимание произошедшего на Марсе позволит нам пополнить наши знания о процессах, происходящих в атмосфере любой планеты. Выяснение причин исчезновения микробов и среды, подходящей для жизни, и является ключевым вопросом, который встанет перед миссиями NASA на Марс».

Измерения MAVEN показали, Что солнечный ветер «выметает» около 100 грамм газа каждую секунду. «Это как воровство монет из кассового аппарата — понемногу в день, но сумма станет ощутимой спустя время», говорит Брюс Джакоски, главный исследователь MAVEN из Университета Колорадо. «Так как скорость улетучивания повышается во время солнечных бурь, мы считаем, что раньше атмосфера испарялась гораздо быстрее».

 

Что случилось с атмосферой Марса? Ее сдул солнечный ветер!

Кроме того, в марте 2015 года Марс попал под удар нескольких сильных солнечных бурь, а MAVEN зафиксировал ускорение улетучивания атмосферы. Сочетание полученных данных подсказывает, что именно солнечные бури стали причиной изменения климата планеты.

Солнечный ветер представляет собой поток частиц (главным образом, протонов и электронов), которые распространяются от Солнца со скоростью полтора миллиона километров в час. Магнитное поле, проходя через атмосферу Марса, может создавать электрическое поле, как с помощью турбин мы добываем электричество на Земле. Это поле ускоряет заряженные атомы газа (ионы) в верхних слоях атмосферы Марса и выстреливает ими в космос.

MAVEN занимается изучением влияния солнечного ветра и ультрафиолета на газ в верхних слоях атмосферы планеты. Последние результаты показывают, что испарение происходит в трех различных регионах планеты: под «хвостом», где солнечный ветер огибает Марс, над марсианскими полюсами («полярный шлейф» ионов) и от широкого газового облака, окружающего поверхность. Группа исследователей установила, что 75% испарения приходится на «хвост», почти 25% — на полюса, и почти незаметная часть улетучивается из газовых облаков.

Визуализация процесса, NASA-GSFC/CU Boulder LASP/University of Iowa

Древние области Марса сохраняют следы присутствия воды – особенности ландшафта , похожие на долины от рек, и отложения минералов, которые формируются только при наличии жидкой воды. Поэтому ученые думают, что миллиарды лет назад атмосфера Марса была гораздо плотнее и была достаточно теплой, чтобы формировались реки, озёра и, возможно, даже океаны жидкой воды.
Недавно с помощью станции Mars Reconnaissance Orbiter исследователи смогли наблюдать сезонное появление гидратированных солей, что указывает на присутствие солёной жидкой воды на Марсе. Однако марсианская атмосфера слишком холодная и тонкая, чтобы достаточно долго поддерживать значительные объемы воды на поверхности планеты.

«Солнечная ветровая эрозия – важный механизм в испарении атмосферы, достаточно сильный, чтобы стать причиной существенных изменений марсианского климата», — Джо Гребовски, ученый проекта MAVEN из центра космических полётов Годдарда NASA, Гринбелт, Мэриленд. «MAVEN также изучает другие процессы потери атмосферы – например, потерю из-за воздействия ионов или ускользание атомов водорода – и это только увеличивает важность атмосферного ускользания.»

Цель миссии MAVEN, запущенной на Марс в ноябре 2013 года, — выяснить, сколько атмосферы и воды этой планеты теряется в открытый космос. Это первая миссия подобного рода, посвященная изучению возможного влияния солнца на атмосферные изменения красной планеты. MAVEN работает на орбите Марса уже больше года и завершит свою основную научную миссию 16 ноября.

Больше анимации можно найти на сайте NASA.

Материал подготовили Ирина Ларина и Павел Поцелуев.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: