Астрономія

Пилові бурі Марса викидають воду з його атмосфери у космос

Астрономи провели спектроскопічні спостереження атмосфери Марса та виявили, що вода транспортується у верхні шари його атмосфери, руйнується іонами та перетворюється на атомний водень, який викидається у космос. Кількість води у верхніх шарах атмосфери зростала сезонно та під час пилових бур. Дослідники дійшли висновку, що саме цей механізм транспортує більшу частину води планети та значно вплинув на еволюцію клімату Марса. Стаття про це доступна у журналі Science.

Чому Марс втратив воду?

Колись Марс мав вологий клімат та резервуари рідкої води на поверхні. Пізніше більша частина цієї води була втрачена через хімічні реакції, що утворюють водень, який витікає з верхніх шарів атмосфери у космос. Стандартний сценарій пояснює це тим, що вода в атмосфері Марса знаходиться нижче гідропаузи — холодного шару атмосфери на висоті 40-50 кілометрів, де конденсується Н₂O. Фотони світла поглинаються цією сполукою, у результаті чого вона розпадається на молекули водню. Потім ці молекули проникають через гігропаузу у верхні шари атмосфери, де руйнуються, і атоми водню викидаються в космос. Спостереження за екзосферою показали, що кількість водню, який викидається, змінюється сезонно та під час пилових бур.

Що виявили вчені?

Нове дослідження показує, що процес втрати атмосферою Марса води інший. Астрономи проаналізували орбітального апарата NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) та вперше виявили воду у верхньому шарі атмосфери. Найбільша кількість води з’являлася тут, коли Марс знаходився ближче до Сонця та під час великих пилових бур, включаючи глобальну бурю, що сталася у 2018 році. Атмосферне потепління, спричинене цими подіями, дозволяє воді переміщуватися у верхні шари атмосфери. Тут вона швидко розщеплюється високоенергетичними частинками, після чого водень і кисень, що утворюються в результаті, викидаються у космос. Це відбувається в 10 разів швидше, ніж аналогічні процеси в нижчих шарах атмосфери. Дослідники підрахували, що за останні мільярд років верхні шари атмосфери Марса могли викидати кількість води, достатню для того, щоб покрити поверхню планети шаром рідини глибиною у 61 сантиметр.


Фото в анонсі: NASA