Астрономы впервые получили прямые доказательства того, как солнечные ветры “распыляют” марсианскую атмосферу, что может объяснить, почему когда-то богатый водой Марс превратился в сухую и холодную пустыню. Зонд MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) НАСА зафиксировал изменения плотности аргона в верхних слоях атмосферы, связанные с направлением солнечных ветров, и увеличение количества тяжелых изотопов, указывающие на активную эрозию.
MAVEN – свидетель исчезновения атмосферы
Зонд MAVEN, оснащенный передовым оборудованием, позволяет одновременно наблюдать электрические поля, создаваемые солнечными ветрами, и распределение аргона в экзосфере Марса. Проанализировав данные за почти десять лет, ученые из Университета Колорадо в Боулдере впервые установили реальность этого явления путем непосредственного наблюдения.
«Эти результаты знаменуют собой важный этап в экспериментальном подтверждении роли распыления в потере атмосферы Марса и открывают новые перспективы в изучении истории воды и пригодности планеты для жизни», — объясняют авторы в своем исследовании, опубликованном в журнале Science Advances.
Аргон: индикатор атмосферной эрозии
Поскольку аргон малореактивен и трудноионизируем, он подвергается очень специфическому процессу удаления, который легко обнаружить. Исследования изотопного фракционирования также показали, что легкие изотопы избирательно удаляются в пользу тяжелых изотопов. Такая концентрация тяжёлых изотопов может быть результатом только активного процесса распыления.
Результаты миссии MAVEN: прямые доказательства распыления
MAVEN зафиксировал изменения плотности аргона в зависимости от ориентации солнечного электрического поля. На высоте более 350 километров плотность аргона варьируется в зависимости от ориентации солнечного электрического поля, в то время как ниже этого предела концентрация остается стабильной. Исследователи также наблюдали обеднение легкими изотопами и относительную концентрацию тяжелых изотопов, что является явным признаком происходящего процесса эрозии атмосферы.
Солнечная буря ускорила процесс
Эти колебания оказались еще более заметными во время исключительного солнечного явления: в январе 2016 года Марс поразило особенно мощное извержение. «Мы наблюдаем, что текущая скорость распыления более чем в четыре раза превышает предыдущие оценки. Солнечная буря может значительно увеличить объем распыления», — поясняют исследователи в своей статье.
Солнечная активность в прошлом могла быть решающим фактором
«Наши наблюдения подтверждают, что распыление атмосферы на Марсе продолжается. Оно могло быть основным способом утечки атмосферы в ранние периоды существования Солнечной системы, когда солнечная активность и потоки ультрафиолетового излучения были гораздо более интенсивными, чем сегодня», — заключают они. Понимание этого процесса поможет нам понять, почему Марс потерял свою атмосферу и воду, и как этот процесс может повлиять на другие планеты в нашей и других звездных системах.
Товарищи, любители космоса! Если вам понравилась статья - подписывайтесь на канал! Вместе мы узнаем еще много интересного!