Ученые рассказали, как на самом деле Марс лишился атмосферы

Космический аппарат NASA MAVEN впервые наблюдал процесс распыления атмосферы Марса под воздействием солнечного ветра. Как сообщает Live Science, данные показали, что оно происходит в четыре раза быстрее, чем предсказывали ранние модели.

Хотя Марс сейчас сухой, холодный и почти безвоздушный, когда-то он был покрыт водой. На это указывают древние речные долины, русла озер и минералы, которые образуются только в присутствии воды — на планете должны были быть по меньшей мере долгоживущие озера или мелководные моря. Однако для сохранения такого водного богатства Марсу требовалась гораздо более плотная атмосфера. Со временем она истончилась и исчезла, а планета пришла в свой текущий вид. Понимание того, почему атмосфера пропала, имеет важное значение для реконструкции эволюции климата.

За последние десятилетия ученые собрали множество доказательств того, что большую часть марсианской атмосферы «сдул» солнечный ветер — постоянный поток ионизированных частиц, испускаемых от Солнца. Один из наиболее важных механизмов в этом процессе называется распылением. Частицы солнечного ветра сталкиваются с верхними слоями атмосферы планеты. Столкновения передают достаточно энергии нейтральным атомам и помогают вырвать их из гравитационного притяжения планеты.

«Это похоже на выстрел в бассейн. Выстрел в данном случае, это тяжелые ионы, врезающиеся в атмосферу с большой скоростью и "выплескивающие" нейтральные атомы и молекулы», - объяснил исследователь миссии MAVEN в Университете Колорадо Шеннон Карри.

Хотя распыление уже давно подозревали как ключевой процесс в эволюции климата Марса, это первый случай, когда оно наблюдалось непосредственно. Объединив данные с трех инструментов MAVEN, исследователи создали подробную карту аргона в верхних слоях атмосферы планеты. Сам газ химически инертен, тяжел и устойчив к ионизации, что делает его невосприимчивым к другим атмосферным явлением. Следовательно, любая значительная потеря аргона служит четким следом распыления.

Самые высокие концентрации аргона обнаружились на высотах, где частицы солнечного ветра сталкиваются с марсианской атмосферой. Он присутствует значительно выше, чем должен бы был находиться под естественным воздействием гравитации. Кроме того, процесс распыления происходит в четыре раза быстрее предполагаемого, а более выраженным эффект стал во время солнечных бурь.

Ученые подозревают, что распыление было интенсивнее миллиарды лет назад, когда Солнце было более активным, а Марс потерял свое защитное магнитное поле. Без него атмосфера стала уязвимой для солнечного ветра, что в конечном счете подтолкнуло планету к переломному моменту, когда вода больше не смогла существовать в жидком виде и начала испаряться.