Необычная пылевая буря на Марсе показала, как Красная планета лишилась части своей воды

Нынешний образ Марса как засушливой и враждебной пустыни резко контрастирует с историей, которую хранит его поверхность. Каналы, минералы, измененные под воздействием воды, и другие геологические следы указывают на то, что в первые годы своего существования Красная планета была гораздо более влажным и динамичным миром. Реконструкция того, как исчезла эта богатая водой среда, остается одной из самых сложных задач планетологии. Хотя известно несколько процессов, которые могут объяснить часть этой потери, судьба большей части марсианской воды остается загадкой.

Новое исследование международной группы ученых значительно приблизило нас к разгадке этой тайны. Впервые исследователи продемонстрировали, что аномальная, интенсивная, но локальная пылевая буря может способствовать переносу воды в верхние слои марсианской атмосферы в период северного полушария — время, когда этот процесс считался незначительным.

«Полученные данные показывают, какое влияние этот тип штормов оказал на эволюцию климата планеты, и открывают новые возможности для понимания того, как Марс со временем лишился большей части своей воды», — говорит Адриан Брайнс, научный сотрудник Института астрофизики Андалусии (IAA-CSIC) и соавтор исследования вместе с Шохеем Аоки, научным сотрудником Высшей школы передовых наук Токийского университета и Высшей школы естественных наук Университета Тохоку.

Хотя давно известно, что пылевые бури играют важную роль в испарении воды с поверхности Марса, в предыдущих исследованиях основное внимание уделялось масштабным пылевым бурям, охватывающим всю планету. Однако, как показало это исследование, менее масштабные региональные бури также могут значительно усиливать перенос воды на большие высоты, откуда она с большей вероятностью улетучивается в космос. Кроме того, предыдущие исследования были сосредоточены на теплом и динамичном лете в Южном полушарии, поскольку именно в это время на Марсе происходит основная потеря воды.

В ходе исследования было обнаружено необычное увеличение количества водяного пара в средних слоях атмосферы Марса летом в северном полушарии в 37-й марсианский год (2022–2023 гг. по земному летоисчислению), вызванное аномальной пылевой бурей. На этих высотах количество воды было в 10 раз больше обычного, что не наблюдалось в предыдущие марсианские годы и не прогнозировалось современными климатическими моделями.

Вскоре после этого количество водорода в экзосфере — области, где атмосфера переходит в космическое пространство, — значительно увеличилось и за тот же сезон выросло в 2,5 раза по сравнению с предыдущими годами. Один из ключевых показателей, позволяющих понять, сколько воды потерял Марс, — это количество водорода, улетевшего в космос, поскольку этот элемент легко высвобождается при распаде воды в атмосфере.

«Эти результаты добавляют важную деталь в неполную картину того, как Марс терял воду на протяжении миллиардов лет, и показывают, что короткие, но интенсивные периоды могут играть важную роль в эволюции климата Красной планеты», — заключает Аоки.

Источник: Communications Earth & Environment

На изображении:

Скомпонованные изображения Марса, сделанные космическим телескопом «Хаббл» в 2024 году. Тонкие облака водяного льда, видимые в ультрафиолетовом свете, придают Красной планете ледяной вид. На холодной северной полярной шапке в это время начиналась марсианская весна.

Фото: NASA, ESA, STScI