Менее массивные планеты теряют атмосферу быстрее, чем предполагалось
AstroNews.ru - 11 Февраля 2018 11:51:50
Низкая гравитация Красной планеты и отсутствие у нее магнитного поля делают внешний слой ее атмосферы легкой мишенью для солнечного ветра, «выдувающего» ее в космос, однако новые данные, полученные при помощи космического аппарата Mars Express Европейского космического агентства, демонстрируют, что излучение Солнца может играть неожиданную роль в этом процессе.
Основным элементом защиты атмосферы планеты от выдувания в космос потоками заряженных частиц солнечного ветра является магнитосфера. При отсутствии у планеты собственного магнитного поля, как в случае Венеры и Марса, основным элементом защиты от потери атмосферы в космос становится ионосфера, слой атмосферы, в котором находится фотоионизованный газ, при взаимодействии которого с потоками частиц солнечного ветра индуцируется вторичное магнитное поле, замедляющее и отклоняющее частицы солнечного ветра.
В новом исследовании ученые во главе с Робином Рамстедом (Robin Ramstad) из Шведского института космической физики на основе данных, собранных при помощи зонда Mars Express, выяснили, что роль ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца в процессе «выдувания» атмосфер планет небольшой массы, таких как Марс, оказалась существенно более важной, чем считалось ранее. Слабая гравитация Марса приводит к тому, что образовавшиеся в результате фотодиссоциации под действием УФ излучения Солнца ионы покидают ионосферу с потоками так называемых «полярных ветров» и, неспособные удерживаться у поверхности слабой гравитацией Марса, отходят в космос. Таким образом, вне зависимости от мощности солнечного ветра, «защита» от которого формируется слоем ионов ионосферы, число частиц, покидающих атмосферу Марса, будет расти с ростом интенсивности УФ излучения Солнца. На Венере, с ее более сильной гравитацией, ионы, движущиеся к полюсам с потоками «полярных» ветров, не будут покидать атмосферу планеты, а вместо этого осядут на ночной стороне планеты и таким образом вернутся в атмосферу - что и объясняет отчасти тот факт, что Венера до сих пор смогла сохранить свою атмосферу, считают авторы исследования.
Работа опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics.