NASA впервые зафиксировало атмосферное распыление на Марсе

После десятилетия поисков миссия NASA MAVEN (Эволюция летучих веществ в атмосфере Марса) впервые сообщила о прямом наблюдении неуловимого процесса испарения из атмосферы, который называется распылением, что может помочь ответить на давние вопросы об истории потери воды на Красной планете.

Об этом рассказывают в NASA, передают OstanniPodii.com.

Ученые уже давно знают, благодаря многочисленным доказательствам, что миллиарды лет назад вода присутствовала на поверхности Марса, но все еще задаются ключевым вопросом: "Куда и почему она исчезла?".

В начале истории Марса атмосфера Красной планеты потеряла свое магнитное поле, и ее атмосфера стала непосредственно подвергаться воздействию солнечного ветра и солнечных бурь. Когда атмосфера начала разрушаться, жидкая вода перестала удерживаться на поверхности, и значительная ее часть улетела в космос. Но как эта некогда толстая атмосфера была лишена воды? Это может объяснить процесс распыления.

Распыление -- это процесс выхода из атмосферы, при котором атомы выбиваются из атмосферы энергичными заряженными частицами.

"Это все равно, что бросить пушечное ядро в бассейн", - говорит Шеннон Карри, главный исследователь MAVEN в Лаборатории физики атмосферы и космоса Университета Колорадо в Боулдере и ведущий автор исследования. "Пушечное ядро в данном случае -- это тяжелые ионы, которые очень быстро врезаются в атмосферу и разбрызгивают нейтральные атомы и молекулы".

Хотя ученые и раньше находили доказательства того, что этот процесс происходит, они никогда не наблюдали его непосредственно. Предварительные доказательства были получены на основе изучения более легких и более тяжелых изотопов аргона в верхних слоях атмосферы Марса. Более легкие изотопы находятся выше в атмосфере, чем их более тяжелые аналоги, и было обнаружено, что более легких изотопов гораздо меньше, чем тяжелых изотопов аргона в марсианской атмосфере. Эти более легкие изотопы можно удалить только путем распыления.

"Это похоже на то, что мы нашли пепел из костра", - говорит Карри. "Но мы хотели увидеть настоящий огонь, в данном случае распыление, непосредственно".

Чтобы наблюдать распыление, команде нужны были одновременные измерения в нужном месте в нужное время с помощью трех инструментов на борту космического аппарата MAVEN: анализатора ионов солнечного ветра, магнитометра и масс-спектрометра нейтральных газов и ионов. Кроме того, команде нужны были измерения дневной и ночной стороны планеты на низких высотах, для наблюдения которых нужны годы.

Сочетание данных из этих инструментов позволило ученым составить новый тип карты распыленного аргона относительно солнечного ветра. Эта карта выявила наличие аргона на больших высотах именно в тех местах, где энергичные частицы врезались в атмосферу и разбрызгивали аргон, показывая распыление в реальном времени. Исследователи также обнаружили, что этот процесс происходит со скоростью в четыре раза выше, чем предполагалось ранее, и что эта скорость возрастает во время солнечных бурь.

Прямое наблюдение за распылением подтверждает, что этот процесс был основным источником потери атмосферы в ранней истории Марса, когда активность Солнца была намного сильнее.

"Эти результаты подтверждают роль распыления в потере атмосферы Марса и в определении истории воды на Марсе", - сказал Карри.

Это открытие, опубликованное в журнале Science Advances, имеет решающее значение для понимания учеными условий, которые позволяли жидкой воде существовать на поверхности Марса, и последствий, которые она имела для пригодности к жизни миллиарды лет назад.

Миссия MAVEN является частью портфолио Программы исследования Марса NASA. Главный исследователь MAVEN работает в Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP) Университета Колорадо в Боулдере, которая также отвечает за управление научными операциями, связи с общественностью и коммуникации. Миссией MAVEN руководит Центр космических полетов NASA им. Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. Компания Lockheed Martin Space построила космический корабль и отвечает за операции миссии. Лаборатория реактивного движения NASA в Южной Калифорнии обеспечивает навигацию и поддержку Сети дальней космической связи.

• Марс