Около четырех миллиардов лет назад, когда на Марсе была атмосфера, он вероятно, был очень похож на Землю: многочисленные реки и озера на поверхности планеты купались в лучах Солнца, создавая необходимые условия для возникновения жизни. Но потом что-то произошло и изолирующая атмосфера Марса почти исчезла. Подвергаясь воздействию космической стихии, Красная планета с течением времени превратилась в сухую, замерзшую пустошь, какой мы знаем ее сегодня. Вопрос о том, что же на самом деле произошло с марсианской атмосферой до недавнего времени ставил ученых в тупик, но данные, полученные с помощью миссии NASA MAVEN, расставили все точки над i. Исследователи, работающие над проектом подсчитали, что большая часть атмосферы Марса была унесена солнечными ветрами – потоками заряженных частиц, которые постоянно исходят от нашей звезды. Интересно и то, что Красная планета и сегодня продолжает терять часть своей атмосферы.
Мы наконец-то знаем, что случилось с (большей частью) отсутствующей атмосферой Марса – всему виной солнечный ветер.
Атмосфера на Марсе
На самом деле исследователям уже довольно давно известно, что Марс продолжает терять остатки своей атмосферы. Но данные, полученные с помощью миссии MAVEN, указали насколько важным был этот процесс на протяжении всей истории планеты. Ученые из Центра космических полетов имени Годдарда NASA пришли к выводу, что большая часть атмосферы Марса была потеряна в космосе, а не заперта на планете, что и является основной причиной атмосферных потерь. Ключом к разгадке тайны стало измерение благородного газа аргона.
Напомним, что к благородным газам – группе химических элементов со схожими свойствами – относятся гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радиоактивный радон. При нормальных условиях они представляют собой одноатомные газы без цвета, запаха и вкуса с очень низкой химической реактивностью.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Science еще в 2017 году, обратили пристальное внимание на солнечный ветер: заряженные частицы, исходящие от Солнца, врезаются в молекулы в атмосфере, создавая новые заряженные частицы – ионы. Солнечный ветер легко подхватывает ионы и уносит их в космос. Интересно, что в ходе этого процесса из атмосферы пропадают более легкие молекулы. Это происходит, так как такие молекулы с большей вероятностью поднимаются высоко в атмосферу, куда ударяет солнечный ветер.
Более чем половина марсианской атмосферы было унесено в космос солнечными ветрами.
Благодаря измерениям MAVEN, ученые сравнили концентрации аргона-36 и аргона-38 (атомов с 36 и 38 нейтронами) на разных высотах в атмосфере и определили сколько более легкого аргона-36 пропало из атмосферы с течением времени. Затем они использовали эту информацию для моделирования воздействия солнечного ветра на другие типы молекул в атмосфере Марса и пришли к выводу, что около 66% атмосферы Марса улетучилось в космос за последние четыре миллиарда лет или около того.
Проблемы с терраформированием
В будущем команда MAVEN надеется поближе взглянуть на то, как менялись другие изотопы в марсианской атмосфере с течением времени. Особый интерес для исследователей представляют углерод (из-за его изолирующих свойств), а также кислород и водород, так как именно они образуют другие необходимые ингредиенты для жизни, какой мы ее знаем. Интересно, что концентрация углерода в марсианской атмосфере зависит от времени года, так как зимой он замерзает в лед на полярных шапках, а в теплое время года сублимируется в пар. Углерод также вступает в химические реакции, образуя различные молекулы, а вот аргон намного проще – он просто находится в атмосфере никак не взаимодействуя с другими молекулами.
Исследователи отмечают, что загадка исчезновения атмосферы на Марсе пока только частично раскрыта. Хотя большая ее часть теряется в космосе, многие другие процессы на планете, возможно, также сыграли играли незначительную роль в исчезновении атмосферы.
Если человечеству удасться терраформировать Марс, он будет весьма похож на нашу планету.
К сожалению, полученные результаты могут несколько затруднить работу людей, которые предлагают сделать Красную планету теплее и более похожей на Землю, выпустив в атмосферу толстый слой CO2 и других парниковых газов. На самом деле терраформирование Марса было бы намного проще, если бы углерод просто осел в полярных ледяных шапках и марсианских скалах, терпеливо дожидаясь, когда люди выпустят его на свободу. Но, судя по тому, что мы знаем сегодня, большая часть углерода на Марсе исчезла навсегда. По мнению исследователей, того количества углерода, что осталось на Красной планете сегодня недостаточно, чтобы образовать достаточно толстый слой атмосферы, для жизни на Марсе таких существо как мы с вами.
В общем и целом, исследователи отмечают, что с помощью ингредиентов, обнаруженных на Марсе, планету невозможно терраформировать.» Но отчаиваться не стоит, так как мы всегда сможем привезти на Красную планету собственный углерод. Чего-чего, а СО2 на Земле более чем достаточно. О том, почему избыточное количество углекислого газа оказывает разрушительное воздействие на климат нашей планеты, читайте в этой статье.
По материалам hi-news
