Марс теряет воду во время пыльных бурь

На Марсе есть вода, но, похоже, она существует либо в ледяных шапках на полюсах планеты, либо в виде газа в тонкой атмосфере планеты. Вода уходит с планеты миллиарды лет с тех пор, как Марс потерял свое магнитное поле (а впоследствии и большую часть воздуха и воды), и два новых исследования показывают, как вода проходит сквозь атмосферу планеты и покидает ее.

В двух новых исследованиях под руководством Анны Федоровой, научного сотрудника Института космических исследований Российской академии наук, и Жан-Ива Шофре, ученого из Лаборатории наблюдений за атмосферой во Франции, используются данные Европейского космического агентства (ЕКА). Орбитальный аппарат ExoMars, который начал свою основную научную миссию в 2018 году, и орбитальный аппарат ESA Mars Express, которые показывают, что скорость ухода марсианской воды определяется изменением погоды и климата на Марсе и расстоянием планеты от Солнца.

"Атмосфера является связующим звеном между поверхностью и космосом, и она может многое рассказать нам о том, как Марс потерял воду", - заявила Федорова в заявлении ЕКА .

В этих исследованиях команды использовали данные инструмента SPICAM (Спектроскопия для исследования характеристик атмосферы Марса) ExoMars, который наблюдал за атмосферой Марса.

"Мы изучали водяной пар в атмосфере от земли до [62 миль] 100 километров в высоту, область, которую еще не исследовали, за восемь марсианских лет", - сказала Федорова. (Один год на Марсе равен примерно двум земным годам.)

Исследователи обнаружили, что когда планета находится дальше всего от Солнца, на расстоянии около 400 миллионов км, водяной пар в атмосфере Марса действительно существует только на расстоянии менее 60 км от поверхности планеты. Однако, когда планета находится ближе всего к Солнцу, на расстоянии около 333 миллиона километров, воду можно найти на высоте 90 км над поверхностью.

Когда Марс и Солнце находятся дальше друг от друга, холод заставляет водяной пар на определенной высоте в атмосфере Марса замерзать, но по мере того, как планета становится ближе и теплее, вода может циркулировать дальше. Поскольку водяной пар может распространяться дальше в атмосфере Марса в более теплые сезоны, это также времена, когда планета теряет больше воды.

"Верхние слои атмосферы становятся влажными и насыщенными водой, что объясняет, почему скорость утечки воды увеличивается в течение этого сезона - вода уносится выше, что способствует ее утечке в космос", - добавила Федорова.

Но не только времена года определяют, сколько воды Марса просачивается в космос; Пыльные бури также играют важную роль, как выяснили исследователи. Изучая данные за восемь лет, ученые обнаружили, что за годы, когда Марс испытал глобальные пыльные бури, вода поднималась выше в атмосфере планеты. В эти годы исследователи обнаружили водяной пар на расстоянии более 80 км от поверхности планеты.

Согласно заявлению ученых, каждые миллиард лет Марс теряет "глобальный двухметровый слой воды".

"Это подтверждает, что пыльные бури, которые, как известно, нагревают и разрушают атмосферу Марса, также доставляют воду на большие высоты", - сказала Федорова. "Благодаря постоянному мониторингу Mars Express, мы смогли проанализировать две последние глобальные пыльные бури, в 2007 и 2018 годах, и сравнить то, что мы обнаружили, с годами без бурь, чтобы определить, как штормы повлияли на утечку воды с Марса".

Тем не менее, согласно заявлению, эта работа не полностью объясняет количество воды, которое Марс потерял за последние 4 миллиарда лет. "Значительное количество, должно быть, когда-то существовало на планете, чтобы объяснить создаваемые водой особенности, которые мы видим", - сказал Чауфрей. "Поскольку не все было потеряно в космосе, наши результаты показывают, что либо эта вода переместилась под землю, либо скорость утечки воды в прошлом была намного выше".

Напомним, ранее сообщалось, что глина в глубоких кратерах может скрывать следы жизни на Марсе.

Источник