Находка внутри ледяного полярного вихря на Марсе обескуражила ученых

Астрономы получили редкую возможность заглянуть внутрь полярного вихря на Марсе и обнаружили там экстремальные условия, которые могут рассказать об истории Красной планеты и ее потенциальной пригодности для жизни в прошлом.

Полярный вихрь на Марсе представляет собой огромную воронку холодного воздуха, которая закручивается над северным полюсом планеты в зимний период. «Атмосфера внутри полярного вихря, от поверхности до верхней границы которого около тридцати километров, характеризуется экстремально низкими температурами — примерно на сорок градусов Цельсия холоднее, чем за его пределами», — объясняет руководитель работы, доктор Кевин Олсен из Оксфордского университета.

При настолько низких температурах то небольшое количество водяного пара, которое есть в марсианской атмосфере, замерзает и оседает на полярную ледяную шапку. Это оказывает удивительное влияние на уровень озона в атмосфере. В обычных условиях озон разрушается, вступая в реакцию с молекулами, которые образуются при расщеплении водяного пара ультрафиолетовыми лучами солнечного спектра. Но если пар замерзает полностью, как это происходит на северном полюсе Марса, эти реакции прекращаются, и озон начинает накапливаться прямо внутри вихря.

«Озон — очень важный газ на Марсе. Это очень реактивная форма кислорода, которая показывает, насколько быстро происходят химические процессы в атмосфере», — отмечает Олсен. «Понимая, сколько озона присутствует и насколько он изменчив, мы можем узнать больше о том, как менялась со временем атмосфера Красной планеты, и даже выяснить, был ли у Марса когда-то защитный озоновый слой — такой же, какой сейчас есть у Земли».

Шапка льда на северном полюсе МарсаИсточник: NASA/JPL/Malin Space Science Systems

Ответ на последний вопрос особенно важен в контексте поисков следов древней жизни на Марсе. Европейский марсоход Rosalind Franklin, запуск которого запланирован на 2028 год, будет искать такие следы. Если у Марса миллиарды лет назад был озоновый слой, который защищал поверхность от ультрафиолетового излучения, планета в те времена могла быть гораздо более благоприятной для жизни.

Изучать полярный вихрь Марса крайне сложно из-за полной темноты полярной ночи. «Поскольку зимы на северном полюсе Марса проходят в полной темноте, как и на Земле, их очень трудно изучать», — говорит Олсен. Ученые используют данные с орбитального аппарата ExoMars Trace Gas Orbiter Европейского космического агентства и Mars Reconnaissance Orbiter NASA, чтобы анализировать состав и температурные изменения атмосферы Красной планеты. Лишь когда вихрь теряет свою круглую форму и смещается, у ученых появляется возможность изучить его внутреннюю структуру при помощи спектрального анализа солнечного света, проходящего через атмосферу.