Зонд NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) впервые зафиксировал прямое проявление процесса атмосферного распыления — механизма утраты атмосферы планетой. Об этом сообщили в пресс-службе NASA.
Как известно, миллиарды лет назад на Марсе была вода. Однако ее исчезновение до сих пор вызывает споры в научном сообществе. Потеря планетой магнитного поля привела к тому, что атмосфера оказалась незащищенной перед солнечным ветром и бурями. Из-за этого атмосферное давление снизилось, а вода стала нестабильной на поверхности и стала улетучиваться в космос.
Одним из возможных объяснений разрушения атмосферы стало распыление — процесс, при котором высокоэнергетические заряженные частицы выбивают атомы из верхних слоев атмосферы.
Это похоже на прыжок «бомбочкой» в бассейн. В роли «бомбы» выступают тяжелые ионы, на огромной скорости врезающиеся в атмосферу и выбивающие из нее нейтральные атомы и молекулы.
Ранее ученые находили лишь косвенные доказательства существования этого процесса. В основном при изучении изотопов аргона в верхних слоях атмосферы Марса. Легкие изотопы поднимаются выше, чем тяжелые, но на Марсе их оказалось гораздо меньше, чем тяжелых. Удалить такие легкие изотопы могла только сила распыления.
Для прямого наблюдения за явлением ученые использовали синхронную работу трех инструментов на борту MAVEN: анализатора ионов солнечного ветра, магнитометра и масс-спектрометра нейтральных газов и ионов. Также им потребовались длительные замеры как на дневной, так и на ночной стороне планеты на низких высотах. Комбинация данных позволила создать карту распределения распыленного аргона в зависимости от солнечного ветра. Она показала, что аргон поднимается на большие высоты именно в тех точках, где энергетические частицы сталкиваются с атмосферой, что подтверждает реальное проявление распыления. Кроме того, ученые выяснили, что интенсивность процесса в четыре раза выше, чем они предполагали ранее, и существенно возрастает во время солнечных бурь.
Прямое наблюдение атмосферного распыления подтвердило, что этот процесс был одним из ключевых механизмов утраты атмосферы Марсом, когда солнечная активность была существенно выше. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Ранее Наука Mail рассказывала, что астрономы изучили уникальные свойства льда на спутнике Юпитера Европе.