Сотрудники Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) проанализировали данные российского прибора ACS, установленного на аппарате TGO в рамках миссии ExoMars (ЭкзоМарс-2016), чтобы изучить внутренние гравитационные волны в атмосфере Марса. Об этом сообщила пресс-служба ИКИ РАН.
Применив специально разработанный алгоритм, исследователям впервые удалось оценить параметры внутренних гравитационных волн на высотах до 160 километров от поверхности Марса и установить, как на них влияют смена сезонов и пылевые бури. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Внутренние гравитационные волны (английский термин gravity waves) проявляются в атмосфере или жидкой среде в виде колебаний её плотности, температуры или давления. В атмосфере гравитационные волны можно увидеть по «ребристой» структуре облаков: в этих местах колебания температуры вызывают чередующиеся слои с конденсацией водяного пара или, напротив, испарением капель, благодаря чему появляются «рёбра». В ИКИ РАН пояснили:
Изучение внутренних гравитационных волн на других планетах, таких как Венера и Марс, а также на гигантских планетах, необходимо для лучшего понимания механизмов циркуляции их атмосфер.
Спектрометрический комплекс ACS разработан для исследования малых газовых составляющих атмосферы Марса и анализа её температурной структуры. Прибор работает в режиме солнечного просвечивания, измеряя с орбиты спектры излучения Солнца на восходе и заходе, прошедшие через различные слои атмосферы. Этот анализ позволяет получать данные о плотности и температуре в широком диапазоне высот от 10 до 180 км над поверхностью. Такие вертикальные профили ACS регистрирует с разрешением в 1 км, что позволяет выявлять присутствие волн.
На основе этих данных младший научный сотрудник отдела физики планет ИКИ РАН Екатерина Стариченко и ее коллеги из ИКИ и других организаций оценили параметры гравитационных волн на высотах от 10 до 160 км, что включает тропосферу, мезосферу и термосферу Марса.
Исследователи смогли не только создать «моментальный снимок» происходящего на Марсе, но и проследить изменения параметров гравитационных волн в зависимости от сезона, времени суток и широты. Было обработано несколько тысяч атмосферных профилей за два марсианских года: с середины 34-го до середины 36-го марсианского года (MY34-MY36), что соответствует периоду с мая 2018 по февраль 2022 года.
Исследование подтвердило, что гравитационные волны на Марсе являются распространенным явлением, как и на Земле, независимо от времени суток и сезона. Их амплитуда растет до высоты 100-120 км, достигая мезопаузы — самого холодного слоя марсианской атмосферы, где волны обычно насыщаются и разрушаются, передавая свою энергию и импульс. Оцененные параметры соответствуют результатам существующих глобальных климатических моделей марсианской атмосферы.
Ещё одним выводом стало то, что во время марсианских равноденствий активность волн симметрична относительно экватора, так как оба полушария получают одинаковый поток солнечного излучения. Однако во время солнцестояний, когда одно из полушарий больше прогревается Солнцем, чем другое, волновая активность смещается в зимнее полушарие. Таким образом, волны успокаиваются летом и усиливаются зимой.
Источник: iXBT
