Глобальная группа учёных под руководством планетолога Шеннон Карри из Университета Колорадо представила убедительные свидетельства процесса, посредством которого солнечный ветер уносит частицы атмосферы Марса в космос. Этот прорыв, основанный на анализе данных аппарата NASA MAVEN, собранных с сентября 2014 года, демонстрирует, как планета утратила до 90% своей атмосферы и водных ресурсов за миллиарды лет.
«Ионное распыление» происходит, когда ускоренные ионы солнечного ветра взаимодействуют с нейтральными атомами в атмосфере. Частицы получают достаточно энергии, чтобы преодолеть гравитационное притяжение и покинуть планету. На Марсе, лишённом глобального магнитного поля, как на Земле, этот процесс проходит интенсивнее — солнечный ветер легко «сдирает» атмосферные частицы. Ранее такой процесс не удавалось наблюдать из-за сложности единовременного измерения выброшенных атомов, ионов и электрического поля, а также учёта данных с дневной и ночной стороны планеты — эти возможности обеспечены только MAVEN.
Это изображение поверхности Марса было создано орбитальным аппаратом Viking 1 в 1976 году. Источник: NASA / JPL-Caltech
Исследователи сосредоточили внимание на аргоне, используя его как индикатор «распыления». На высоте более 350 км плотность этого газа изменялась в зависимости от ориентации электрического поля солнечного ветра, в то время как на меньших высотах оставалась стабильной. Это привело к изотопному дисбалансу: лёгкие изотопы аргона испарялись быстрее, оставляя избыток тяжёлых — явный признак потери атмосферы.
Решающим доказательством стали данные января 2016 года, когда мощная солнечная буря увеличила скорость утечки в четыре раза. Это подтвердило теорию о том, что в ранней Солнечной системе, при частых вспышках молодого Солнца, воздействие частиц солнечного ветра могло стать ключевой причиной утраты атмосферы.
«Распыление сейчас происходит в четыре раза быстрее, чем предполагали модели, — отмечают учёные. — В прошлом, при высокой солнечной активности, оно, вероятно, сыграло решающую роль в судьбе марсианской воды и сделало планету непригодной для жизни».
Это открытие позволит точнее восстанавливать климатическую историю Марса и оценивать потенциал обитаемости экзопланет. Следующие шаги включают анализ других атмосферных компонентов на основе данных MAVEN и сравнение этих данных с показателями новых миссий, таких как ExoMars.
Источник: iXBT
