Ранний Марс, вероятнее всего, обладал достаточно мощной гидросферой. Однако сейчас из-за низкого атмосферного давления вода может существовать на поверхности Красной планеты лишь в виде льда или водяного пара, причем в последней форме она довольно легко «уходит» в космос. На высотах более 50 км углекислотная атмосфера практически не задерживает ультрафиолетовое излучение Солнца, и оно расщепляет молекулы воды. Образовавшиеся атомы водорода диссипируют в космическое пространство.
Распределение водяного пара в марсианской атмосфере. Источник: ESA, based on data from A. Fedorova et al (2021)
Долгое время ученые полагали, что этот процесс является равномерным и скорость потери воды не зависит от времени года. Однако данные, полученные при помощи установленного на борту аппарата Mars Express инфракрасного спектрометр SPICAM, позволяют нарисовать гораздо более сложную картину.
Особенность этого инструмента заключается в том, что он способен исследовать газовую оболочку «на просвет», наблюдая, как солнечное излучение проходит через толщу атмосферы на краю планетного диска. Это позволяет изучать распределение молекул водяного пара на разных высотах.
Обработав данные SPICAM за восемь марсианских лет, сотрудники Института космических исследований РАН выявили интересную закономерность. В периоды, когда Красная планета находится вблизи афелия (наиболее удаленной от Солнца точки орбиты), водяной пар практически не поднимается выше отметки 60 км. В это время в северном полушарии наступает лето, а в южном — зима. И наоборот, когда Марс проходит перигелий, что соответствует зиме в южном полушарии, молекулы воды могут подниматься до 90 км над поверхностью, не конденсируясь в лед.
Изменение темпов утечки воды из атмосферы Марса. Источник: ESA, based on data from A. Fedorova et al (2021)
Кроме того, исследователи проанализировали данные, полученные во время глобальных пылевых бурь на Марсе 2007 и 2018 гг. В это время марсианская атмосфера становилась еще более теплой и влажной, а перенос газовых масс — еще более интенсивным, за счет чего вода поднималась на высоту 80 км и выше, откуда затем «утекала» в космос.
Результаты другого исследования, выполненного лабораторией LATMOS, в целом подтверждают выводы, полученные в ИКИ РАН. По оценкам ученых, из-за атмосферной утечки сейчас Марс каждый миллиард лет теряет слой воды толщиной примерно 2 м.
По материалам: https://www.roscosmos.ru
Источник: >universemagazine.com
