Остаток марсианской атмосферы весьма динамичен

Марс потерял бóльшую часть первоначальной атмосферы, но то, что осталось, ведёт себя весьма активно, передаёт Curiosity.

Инструмент SAM (Sample Analysis at Mars) проанализировал на прошлой неделе образец марсианского воздуха с помощью процесса, который концентрирует избранные газы. Результатом стало наиболее точное на сегодня измерение изотопов аргона в атмосфере Марса. «Тем самым мы обнаружили, пожалуй, самое ясное и надёжное свидетельство потери атмосферы Красной планетой», — отмечает Сушил Атрейя из Мичиганского университета (США).

Первые отверстия в породе, просверленные Curiosity. Видны отвалы, а также кучи измельчённой породы, которая высыпалась обратно после анализа. (Здесь и ниже изображения NASA / JPL-Caltech / MSSS.)

SAM обнаружил, что в марсианской атмосфере примерно вчетверо меньше аргона-36 по сравнению с более тяжёлым аргоном-38. Тем самым снимается неопределённость, существовавшая на этот счёт после измерений, проведённых «Викингами», а также в земных лабораториях, где изучались небольшие объёмы аргона, выделенные из марсианских метеоритов. Соотношение намного ниже, чем в первоначальной Солнечной системе, о котором можно судить по измерениям Солнца и Юпитера. Это говорит о том, что на Марсе протекали процессы, способствовавшие более активной потере лёгких изотопов по сравнению с тяжёлыми.

Это не единственное, на что тратит время марсоход. Например, Curiosity измеряет ряд показателей современной марсианской атмосферы с помощью испанского инструмента REMS (Rover Environmental Monitoring Station). Хотя среднесуточная температура воздуха неустанно растёт с того времени, как восемь месяцев назад начались измерения, и почти не обусловлена местоположением ровера, влажность существенно меняется в различных точках маршрута. Кстати, это первые систематические измерения влажности на Марсе.

В кратере Гейла не замечено следов пыльных бурь, но в первую сотню дней датчики REMS зарегистрировали множество признаков, характерных для смерчей, хотя и не так много, как было замечено за тот же период другими станциями. «Смерч — явление скоротечное, живёт лишь несколько секунд, и удостовериться в его существовании можно по сочетанию давления, температуры и изменения ветра, а также в некоторых случаях по снижению ультрафиолетового излучения», — поясняет Хавьер Гомес-Эльвира из Центра астробиологии (Испания).

Пыль, носимая ветром, изучается лазерным инструментом ChemCam (Chemistry and Camera): первые лазерные импульсы не только очищают породу от пыли, но и предоставляют информацию о последней. «Марс обладает красноватым оттенком из-за окислов железа в пыли, — говорит Сильвестр Морис из НИИ астрофизики и планетологии в Тулузе (Франция). — Но ChemCam показал, что пыль имеет более сложный состав: помимо прочего там есть водород, который встречается в виде гидроксильных групп и молекул воды».

Возможный обмен молекулами воды между атмосферой и грунтом изучается несколькими инструментами, в том числе российским DAN (Dynamic Albedo of Neutrons).

Весь апрель Curiosity будет заниматься повседневной рутиной, команды для которой были отправлены ещё в марте. В течение четырёх недель, пока Марс будет прятаться от Земли за Солнцем, новых распоряжений не поступит. Подобная геометрия случается каждые 26 месяцев.

«Затем Curiosity пробурит ещё один участок породы, расположенный рядом с ним, но цель ещё не выбрана. Её обсуждением мы и займёмся в период затишья», — отмечает Джон Гротцингер из Калифорнийского технологического института (США).

Инструменты и подсистемы набора SAM.

Когда SAM нагревает образец, из него начинают выделяться газы, которые идентифицируются квадрупольным масс-спектрометром. Здесь мы видим состав четвёртого образца, полученного на участке породы «Джон Клейн».

Отношение аргона-36 к более тяжёлому аргону-38 на различных телах Солнечной системы по данным различных измерений.

Эти изображения разделяют несколько минут, в течение которых лазерные выстрелы Curiosity очистили поверхность камня от пыли.

2 сентября 2012 года, на 27-е сутки пребывания на Марсе, инструмент ChemCam 50 раз выстрелил в бортовую графитовую мишень и вот что выяснил относительно местной пыли.

ChemCam способен различить частицы породы, грунта и пыли миллиметровой величины.

На графике приведены данные об атмосферном давлении близ поверхности Марса примерно за четверть тамошнего года.

Постоянство температуры в кратере Гейла.

Инструмента REMS зарегистрировал несколько десятков смерчей на марсианской поверхности благодаря коротким спадам давления и прочим явлениям. Справа вверху приведено сравнение с количеством смерчей, обнаруженных другими марсианскими станциями.

Максимальная относительная влажность и температура, при которой регистрируется суточный максимум, за четверть марсианского года.

Здесь и ниже показано, как инструмент DAN обнаруживает водород в грунте под ровером.

Результаты исследования были представлены на генеральной ассамблее Европейского союза геологических наук в Вене.

Подготовлено по материалам Лаборатории реактивного движения НАСА.