NASA вперше зафіксувало атмосферне розпилення на Марсі

Після десятиліття пошуків місія NASA MAVEN (Еволюція летких речовин в атмосфері Марса) вперше повідомила про пряме спостереження невловного процесу випаровування з атмосфери, який називається розпиленням, що може допомогти відповісти на давні питання про історію втрати води на Червоній планеті.

Про це розповідають в NASA, передають OstanniPodii.com.

Вчені вже давно знають, завдяки численним доказам, що мільярди років тому вода була присутня на поверхні Марса, але все ще ставлять ключове питання: "Куди й чому вона зникла?".

На початку історії Марса атмосфера Червоної планети втратила своє магнітне поле, та її атмосфера стала безпосередньо піддаватися впливу сонячного вітру та сонячних бур. Коли атмосфера почала руйнуватися, рідка вода перестала утримуватися на поверхні, і значна її частина вилетіла в космос. Але як ця колись товста атмосфера була позбавлена води? Це може пояснити процес розпилення.

Розпилення -- це процес виходу з атмосфери, при якому атоми вибиваються з атмосфери енергійними зарядженими частинками.

"Це все одно, що кинути гарматне ядро в басейн", - каже Шеннон Каррі, головний дослідник MAVEN в Лабораторії фізики атмосфери й космосу Університету Колорадо в Боулдері та провідний автор дослідження. "Гарматне ядро в даному випадку -- це важкі іони, які дуже швидко врізаються в атмосферу й розбризкують нейтральні атоми та молекули".

Хоча вчені й раніше знаходили докази того, що цей процес відбувається, вони ніколи не спостерігали його безпосередньо. Попередні докази були отримані на основі вивчення легших і важчих ізотопів аргону у верхніх шарах атмосфери Марса. Легші ізотопи знаходяться вище в атмосфері, ніж їхні важчі аналоги, і було виявлено, що легших ізотопів набагато менше, ніж важких ізотопів аргону в марсіанській атмосфері. Ці легші ізотопи можна видалити лише шляхом розпилення.

"Це схоже на те, що ми знайшли попіл з багаття", - каже Каррі. "Але ми хотіли побачити справжній вогонь, в даному випадку розпилення, безпосередньо".

Щоб спостерігати розпилення, команді потрібні були одночасні вимірювання в потрібному місці в потрібний час за допомогою трьох інструментів на борту космічного апарату MAVEN: аналізатора іонів сонячного вітру, магнітометра і мас-спектрометра нейтральних газів та іонів. Крім того, команді потрібні були вимірювання денної та нічної сторони планети на низьких висотах, для спостереження яких потрібні роки.

Поєднання даних з цих інструментів дозволило вченим скласти новий тип карти розпорошеного аргону стосовно сонячного вітру. Ця карта виявила наявність аргону на великих висотах саме в тих місцях, де енергійні частинки врізалися в атмосферу й розбризкували аргон, показуючи розпилення в реальному часі. Дослідники також виявили, що цей процес відбувається зі швидкістю в чотири рази вищою, ніж передбачалося раніше, і що ця швидкість зростає під час сонячних бур.

Пряме спостереження за розпиленням підтверджує, що цей процес був основним джерелом втрати атмосфери в ранній історії Марса, коли активність Сонця була набагато сильнішою.

"Ці результати підтверджують роль розпилення у втраті атмосфери Марса та у визначенні історії води на Марсі", - сказав Каррі.

Це відкриття, опубліковане в журналі Science Advances, має вирішальне значення для розуміння вченими умов, які дозволяли рідкій воді існувати на поверхні Марса, і наслідків, які вона мала для придатності до життя мільярди років тому.

Місія MAVEN є частиною портфоліо Програми дослідження Марса NASA. Головний дослідник MAVEN працює в Лабораторії фізики атмосфери й космосу (LASP) Університету Колорадо в Боулдері, яка також відповідає за управління науковими операціями, зв′язки з громадськістю та комунікації. Місією MAVEN керує Центр космічних польотів NASA ім. Годдарда в Грінбелті, штат Мериленд. Компанія Lockheed Martin Space побудувала космічний корабель і відповідає за операції місії. Лабораторія реактивного руху NASA в Південній Каліфорнії забезпечує навігацію та підтримку Мережі далекого космічного зв′язку.

• Марс