В 1971 году благодаря миссии «Маринер-9» появились первые свидетельства существовании воды на Красной планете. Кстати, именно тогда Дэвид Боуи спел свою знаменитую песню «Is there life on Mars?». Затем, в декабре того же года на Марс была запущена советская спускаемая автоматическая межпланетная станция (АМС) «Марс-3», в ходе которой было установлено множество факторов, в том числе измерено содержание водяного пара в атмосфере планеты. Сегодня, 49 лет спустя, ученые считают, что миллиарды лет назад Марс был намного теплее и содержал океаны жидкой воды. Но куда делась вся эта вода? Недавно, благодаря космическому аппарату NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), ученые получили более глубокое понимание атмосферы Красной планеты и, похоже, нашли ответ на этот вопрос. Оказывается, к полному осушению этой планеты привели пылевые бури и особенности ее атмосферы.
В 2001 году пыльная буря охватила весь Марс.
Куда пропала марсианская вода?
В 2017 году исследователи из Оксфордского университета предположили, что большая часть воды заперта внутри марсианских скал, которые впитали жидкую воду, как гигантская губка. Используя метод компьютерного моделирования и данные, собранные о горных породах здесь, на Земле, международная группа ученых пришла к выводу о том, что базальтовые породы на Марсе могут содержать до 25% больше воды, чем эквивалентные породы на нашей собственной планете. Это может помочь объяснить, куда исчезла вода.
«Ученые долго думали над вопросом о том, куда пропала марсианская вода, но мы никогда не проверяли теорию поглощения воды в результате простых реакций горных пород», – слова ведущего автора исследования Джона Уэйда из Оксфордского университета приводит издание Sciencealert.
Вид древней сети речных долин на Марсе
Благодаря различиям в температуре, давлении и химическом составе самих горных пород, вода на Марсе могла быть поглощена скалистой поверхностью, в то время как Земля сохранила свои озера и океаны, пишут авторы работы, опубликованной в журнале Nature. Но скалистые и горные породы вряд ли могли поглотить всю марсианскую воду.
Интересный факт – сегодня, благодаря исследованиям международной команды ученых, мы знаем, что под поверхностью Марса есть система подземных озер. Авторы сразу нескольких научных работ полагают, что вода в этих озерах соленая, но в научном сообществе по-прежнему ведутся споры на этот счет. Ситуация должна проясниться в феврале 2021 года, когда в марсианскую атмосферу войдет китайский орбитальный аппарат "Тяньвэнь-1".
Тайны марсианской атмосферы
Чтобы понять, куда пропала марсианская вода, ученые посмотрели вверх — примерно на 150 километров над поверхностью Марса. Как пишет издание Inverse, изучение этой специфической части атмосферы планеты, а не ее поверхности, имело решающее значение для нового понимания учеными того, что произошло с марсианской водой.
Часть атмосферы, которой заинтересовались ученые, переходит в космос. Как пишут авторы работы, опубликованной в журнале Science, это не какой-то жесткий край, а скорее, плавный переход. Все планеты с атмосферой, включая Землю, имеют такое переходящее пространство, которое мы называем экзосферой – место, где свет от звезд расщепляет нейтральные молекулы на составные части, например, углекислый газ на углерод и водород.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!
И именно в этом переходном пространстве команда обнаружила следы воды. «Это настоящий сюрприз и имеет значительные последствия для понимания того, куда пропала вода с планеты», – пишут авторы исследования. Пылевые дьяволы — согласно новым данным, пыльные бури, поднимающиеся с поверхности Марса, по-видимому, медленно высасывали воду планеты в течение миллионов лет, сметая молекулы воды в дикое путешествие в атмосферу.
Атмосфера Красной планеты – это газовая оболочка. Существенно отличается от земной атмосферы как по химическому составу, так и по физическим параметрам.
Подобное происходит и на нашей планете — испаренные молекулы воды движутся вверх, пока не конденсируются из газа обратно в жидкость, превращаясь в дождевые облака. Место, где этот процесс происходит, называется термопаузой.
Термопауза – верхний слой атмосферы планеты, расположенный над термосферой, характеризующийся переходом к постоянной температуре. Выше расположена экзосфера.
На Марсе термопауза работает не так эффективно, как следовало бы и не так эффективно, как термопауза Земли. В результате, когда вода движется в верхние слои атмосферы Марса, она вступает в реакцию с атмосферными молекулами и расщепляется на водород и кислород — водород может затем полностью покинуть марсианскую атмосферу, как предполагает исследование, — и в конечном итоге навсегда теряется в космосе.
Открытие ученых из Аризонского университета проливает свет на эволюцию Красной планеты от мира, возможно, похожего на Землю, к пустынной планете, которую мы знаем сегодня. Ученые полагают, что, хотя поверхность Марса пронизана древними озерами и реками, единственная оставшаяся вода может находиться в ловушке под землей.
Читайте также: На какой глубине может существовать жизнь на Марсе?
Пылевые дьяволы
Американский искусственный спутник для исследования атмосферы Марса MAVEN может проводить исследования во время марсианских пылевых бурь. В то время как большинство других спутников совершают круговые орбиты, то есть они смотрят на одну и ту же часть Марса в одно и то же время суток снова и снова, Maven «постоянно пробует различные условия на Марсе, с точки зрения времени суток, долготы и широты», — пишут исследователи.
Пылевые бури на Красной планете – обычное дело
Пылевые бури на Марсе происходят регулярно и в разных регионах планеты, но в 2018 году планету настигла глобальная буря. Однако для команды ученых это событие оказалось удачным, так как предоставило «беспрецедентное представление о том, как вся планета реагирует на шторм». Но тот шторм оценили не все. Марсоход NASA Opportunity патрулировал поверхность Марса. Пыль, поднятая во время шторма оседала на солнечных панелях аппарата, блокируя солнечные лучи и лишая его энергии, что в конечном итоге положило конец историческому путешествию.
