Как Maven будет разгадывать тайну атмосферы Марса
AstroNews.ru - 23 Февраля 2014 12:47:04
Верхние слои атмосферы Марса полны атомов, ионов и молекул, которые активно покидают сферу влияния атмосферы. Космический аппарат MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN /Атмосфера Марса и эволюция летучих веществ) направляется к Красной Планете для того, чтобы узнать, почему это происходит.
Один из механизмов предполагает движение молекул, достаточно быстрое для того, чтобы убежать из атмосферы, что происходит, когда атмосфера планеты нагревается, часто вследствие событий на Солнце. Другой сценарий - фотоионизация. В этом случае быстро движущиеся фотоны с Солнца выбивают электроны из частиц атмосферы, благодаря чему эти частицы получают положительный заряд. Получив такой заряд, они скорее будут пойманы магнитными полями или же подхвачены солнечным ветром, который сдует их.
Между тем, вновь освобожденные электроны сталкиваются друг с другом и разбивают другие молекулы. Этот процесс известен как распад. «Виновниками» распада могут быть «родные» электроны Марса или же солнечный ветер. Каждый день ионы солнечного ветра и радиационные пояса выталкивают атмосферу, частицу за частицей, в процессе, который называется распылением. Распыление, распад, фотоионизация и «убегающие» молекулы: любой из этих процессов может быть причиной потери верхних слоев атмосферы. В свою очередь, это приводит к тому, что нижние слои атмосферы так же начинают постепенно уходить. В отсутствие защитного магнитного поля, этот феномен может привести к очень масштабным потерям атмосферы.
Ученые считают, что Марс потерял свое магнитное поле около 3,8 миллиарда лет назад, и что за последующее исчезновение его воздуха и океанов в основном ответственно наше светило – Солнце.
Для того, чтобы проверить эту гипотезу, MAVEN (Который должен прибыть к Марса в сентябре этого года) оборудован четырьмя датчиками, которые будут измерять каждый аспект солнечного влияния: SWEA (Solar Wind Electron Analyzer Анализатор электронов солнечного ветра), SEP (Solar Energetic Particles / Солнечные энергетические частицы), SWIA (Solar Wind Ion Analyzer Анализатор ионов солнечного ветра) и датчики крайнего ультрафиолетового излучения (EUV), которые будут завершать «круг» исследований входящих солнечных частиц в верхних слоях атмосферы:
SWIA будет наблюдать за солнечным ветром, SWEA – сортировать солнечные электроны, подсчитывая, сколько зарядов остается в атмосфере Марса и как глубоко они проникают. Задача SEP – обнаруживать ионизирующие частицы, а датчики EUV будут реагировать на ионизирующее излучение в верхних слоях атмосферы.
Коронарные выбросы массы, солнечные энергетически заряженные частицы и солнечный ветер, - все они сыграли свою роль в том, что Марс растерял атмосферу за последние четыре миллиарда лет. С помощью своих приборов MAVEN сможет рассказать, что конкретно происходит в каком регионе и насколько сильно это влияние.