В атмосфере Марса обнаружен новый газ

Орбитальный аппарат программы ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) обнаружил следы нового газа в атмосфере Марса. Им стал хлороводород (HCl), который ранее не обнаруживался в атмосфере Красной планеты. Основной задачей TGO является поиск атмосферных газов, связанных с биологической или геологической активностью, а также оценка бывших и нынешних запасов воды на основании сигнатур в атмосфере. Новое исследование на основании данных TGO дает более широкое понимание происходящих на Марсе процессов.

«Мы впервые обнаружили на Марсе хлороводород, - сказал Кевин Олсен из Оксфордского университета, один из ведущих авторов работы. – Это первое обнаружение газа, образованного из соли, в атмосфере Марса. И оно открывает новый химический цикл, который необходимо разобрать».

Хлороводород содержит по атому водорода и хлора. Ученые давно искали в атмосфере Марса газы на основе хлора или серы, потому что они являются возможными индикаторами вулканической активности. Но факт обнаружения хлороводорода одновременно в разных местах и отсутствие других сопутствующих газов указывает на другой источник. То есть открытие предполагает совершенно новое взаимодействие поверхностных веществ и атмосферы, вызванное сезонами пылевых бурь на Марсе.

Соль в форме хлорида натрия во время таких бурь поднимается среди частиц пыли в атмосферу Марса. Также во время бурь увеличивается концентрация водяных паров в атмосфере. Соль в пыли и вода реагируют с выделением хлора, который затем вступает в реакцию с молекулами, содержащими водород, и формирует хлороводород. Дальнейшие реакции могут привести к возвращению на поверхность пыли, богатой хлором, возможно, в виде перхлоратов, то есть солей, содержащих и кислород, и хлор.

«Нужен водяной пар, чтобы освободить хлор, а также побочные продукты от реакции с водой, - сказал Олсен. – Вода имеет решающее значение в этой химии. Мы также наблюдаем корреляцию с пылью. Хлороводорода больше в сезон пыльных бурь. И этот процесс связан с нагревом Южного полушария».

Впервые этот газ был обнаружен в 2018 году во время глобальной пылевой бури. Его следы появились и в Южном, и в Северном полушарии. А затем он очень быстро исчез, когда буря закончилась.

«Открытие первого нового газового следа в атмосфере Марса является важной вехой для TGO, - сказал Хокан Сведхем, работающий над этой миссией в ESA. – Это первый новый класс газов, обнаруженный с момента открытия метана аппаратом Mars Express в 2004 году. Тогда это послужило стимулом для поиска других органических молекул и привело к разработке миссии TGO, которая и предназначена для поиска новых газов».

Кроме того, TGO помогает понять, как Марс потерял свои запасы воды. В частности, TGO способен отслеживать концентрацию воды обычной в атмосфере и «полутяжелой», где один атом водорода заменяется атомом дейтерия. За время работы TGO наблюдал три всплеска потери воды атмосферой Марса. Первый случился во время глобальной пылевой бури 2018 года, затем во время мощной региональной бури в январе 2019 года и выброс воды из южной полярной шапки в летние месяцы.