Пылевые бури помогают терять Марсу свою атмосферу

Тут в журнале Nature Astronomy вышла статья, основанная на наблюдениях, орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter за последней марсианской глобальной пылевой бурей в 2007 году. Анализ данных позволяет предположить, что такие бури играют значительную роль в продолжающемся процессе утечки газа из верхних слоёв атмосферы в космос, который превратил более тёплый и влажный древний Марс в замерзшую пустыню.

Итак, выяснилось, что из-за пылевых бурь в средних слоях атмосферы Красной планеты происходит увеличение водяного пара, из-за того, что он поднимается вверх с той же воздушной массой, что и пыль. При этом связь между присутствием водяного пара в средних слоях марсианской атмосферы (на высоте от 50 до 100 км) и утечкой водорода из верхних слоёв атмосферы (за счет процессов фотодиссоциации молекул воды) была обнаружена с помощью космического телескопа "Хаббл" и орбитального аппарата Mars Express, однако исследования производились в более "спокойные" годы, когда не происходило глобальных пылевых бурь.

Инструмент Mars Climate Sounder, установленный на аппарате Mars Reconnaissance Orbiter, позволяет обнаруживать частицы пыли и льда в атмосфере Марса, а также косвенно определять концентрацию водяного пара на основе изменений температуры. Данные прибора показывают небольшое увеличение доли водяного пара в средних слоях атмосферы во время локальных пылевых бурь и отчётливое увеличение высоты его появления во время глобальной пылевой бури 2007 года, а также увеличение концентрации водяного пара в средних слоях более чем в сто раз.

До начала работы миссии MAVEN ожидалось, что потеря водорода из верхних слоёв атмосферы происходит довольно устойчиво, с колебаниями, связанными с изменениями потоков солнечного ветра. Данные MAVEN и Mars Express не вписываются в эту схему, демонстрируя взамен этого поведение, более связанное с марсианскими временами года, нежели с солнечной активностью. Авторы считают, что пылевые бури, вероятно, являются ключом к пониманию сезонной закономерности утечки водорода из верхних слоёв атмосферы.

Десятилетия наблюдений Марса отражают картину многочисленных локальных пылевых бурь, возникающих во время весны и лета в Северном полушарии. В течение большинства годовых циклов (год на Марсе длится в два раза дольше, чем на Земле), все локальные бури в конце концов рассеиваются и ни одна из них не перерастает в глобальную пылевую бурю. Однако такой переход всё-таки происходил в 1977, 1982, 1994, 2001 и 2007 годах. Ожидается, что следующий такой сезон начнётся этим летом и кончится в начале 2019 года. Это самое масштабное природное явление в условиях современного Марса может быть изучено как никогда ранее в истории, благодаря орбитальным аппаратам и марсоходам. Однако не все так гладко - предстоящая пылевая буря снизит видимость поверхности для камер аппаратов и ограничит подпитку солнечной энергией марсоходов.

Источник: www.nasa.gov