Более девяти лет спутниковых наблюдений принесли революционное открытие. Международная команда ученых во главе с Шеннон Керри из Университета Колорадо впервые безоговорочно зафиксировала в действии главный механизм, который продолжает выдувать атмосферу Марса в космическую бездну. Это явление, известное как атмосферное распыление, считается ключевым в процессе, который миллиарды лет назад превратил Марс из потенциально пригодной для жизни планеты, наполненной реками и морями, в современную холодную и сухую пустыню.
Атмосферный фонтан
Распыление — это один из ключевых факторов потери атмосферы Красной планетой. Мощный поток заряженных частиц от Солнца постоянно сталкивается с верхними слоями марсианской атмосферы. Поскольку Красная планета не имеет глобального магнитного поля для защиты, как Земля, солнечный ветер беспрепятственно достигает атмосферы. Заряженные ионы солнечного ветра генерируют в верхней атмосфере сильные электрические поля. Эти поля разгоняют местные атмосферные ионы до огромных скоростей.
This is a photo of the surface of Mars taken by the Viking 1 orbiter in 1976.
It looks like something out of a sci-fi film you'd see today.
(And yes, that *is* a smiley face in that crater…)
Credit: NASA/JPL-Caltech, processing by Andrea Luck (@andrealuck.bsky.social)
— Paul Byrne (@theplanetaryguy.bsky.social) 17 березня 2025 р. о 04:21
Именно здесь начинается «космический бильярд»: разогнанные ионы с бешеной силой ударяют в нейтральные атомы и молекулы газов, которые их окружают. В результате этих столкновений часть нейтральных атомов получает такой мощный толчок, что приобретает скорость, достаточную для преодоления гравитации Марса. Они буквально «выстреливают» в космос, навсегда покидая планету. Как фонтан, выбрасывающий струи воды, только на этот раз это потоки атмосферных газов, устремляющиеся в бесповоротное путешествие межзвездным пространством.
Охота на эфирное явление
Непосредственно наблюдать распыление на Марсе было чрезвычайно сложной задачей. Кроме того, наблюдения должны были охватывать как дневную, так и ночную сторону планеты на значительной глубине в атмосфере.
Единственным космическим аппаратом, способным на такое, стал MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) от NASA, который изучает Марс с его орбиты с сентября 2014 года. Команда Шеннон Керри тщательно проанализировала массивы данных, собранных MAVEN за многие годы. Ключом к успеху стал поиск одновременных «отпечатков» двух явлений: активности солнечного электрического поля и резкого роста количества атомов аргона в верхних слоях атмосферы. Аргон — тяжелый, инертный газ — оказался идеальным индикатором распыления. И ученые наконец нашли эти несомненные совпадения в данных.
Реальное доказательство
Это открытие — прямое доказательство того, что распыление является не теоретической моделью, а реальным и мощным механизмом, который даже сегодня происходит на Марсе. Его роль в прошлом, когда Солнце было гораздо более активным, была, вероятно, еще более значительной. Именно распыление могло стать тем доминирующим процессом, который привел к массовой потере атмосферы Марсом.
Потеря атмосферного «покрывала» вызвала катастрофическое падение давления и температуры, что в конечном итоге сделало невозможным существование жидкой воды на поверхности, отправив планету на путь к ее современному неприветливому состоянию.
Ранее мы объясняли, как долго Красная планета поддерживала жизнь.
По материалам sciencealert.com
