Пыльные бури регионального масштаба помогают Марсу терять воду в космос
AstroNews.ru - 18 Августа 2021 22:43:19
Объединив результаты наблюдений, проведенных при помощи трех международных космических аппаратов, находящихся на Марсе, ученые смогли показать, что местные пыльные бури играют большую роль в процессе потери в космос воды с поверхности Красной планеты.
Пыльные бури разогревают холодную марсианскую атмосферу на высоких широтах, предотвращая обычное для этих широт замерзание водяных паров, в результате чего пары получают возможность подниматься в атмосфере на большую высоту. На большой высоте, где атмосфера является разреженной, молекулы воды становятся уязвимыми для ультрафиолетового излучения, которое разлагает их на более легкие составляющие – водород и кислород. Водород, являясь самым легким элементом, легко теряется в космос, в то время как кислород может быть либо также потерян в космос, либо опуститься к поверхности планеты.
Ученые давно подозревали, что Марс, который некогда был теплым и влажным, как Земля, потерял большую часть своей воды в результате этого процесса, однако они недооценивали значительный вклад пыльных бурь местного значения, происходящих почти каждое лето в южном полушарии планеты. Глобальные пыльные бури, происходящие с частотой примерно один раз в 3-4 марсианских года, считались главными виновниками вместе с горячими летними месяцами в южном полушарии, когда Марс находится ближе всего к Солнцу.
Но, как выяснила группа астрономов под руководством Майкла С. Чаффина (Michael S. Chaffin) из Колорадского университета в Боулдере, США, марсианская атмосфера также нагревается в ходе меньших по масштабу, региональных пыльных бурь. В ходе каждого из таких событий Марс теряет примерно вдвое больше воды, чем в ходе всего летнего сезона в южном полушарии, если в этом сезоне не было ни одной пыльной бури местного масштаба.
Это исследование стало возможным, благодаря удачному одновременному измерению параметров марсианской атмосферы на разных высотах при помощи трех марсианских орбитальных аппаратов: Mars Reconnaissance Orbiter (НАСА), Trace Gas Orbiter (ЕКА) и Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN, или MAVEN (НАСА). Спектрометры европейского зонда помогли отследить подъем паров воды в верхние горизонты атмосферы во время региональной пыльной бури, а аппарат MRO позволил дополнительно подтвердить эти находки. Миссия MAVEN показала, что в это же время в верхних слоях атмосферы Марса исчезают облака водяного льда, а на границе с космосом - растет концентрация водорода, что указывает на фоторазложение молекул H2O, пояснили Чаффин и его коллеги.
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.