Прочная, и, может быть, милая, загадка вокруг Марса - что случилось с его водой? Теперь мы можем с уверенностью сказать, благодаря команде марсоходов и орбитальных аппаратов, что когда-то Марс был намного влажнее. На самом деле эта планета могла иметь океан, который покрывал треть поверхности. Но что случилось со всем этим?
Как оказалось, глобальные пыльные бури, которые окружают Марс, и, в частности, самый последний, который повредил марсоход Opportunity, могут дать объяснение.
«Глобальная пыльная буря может дать нам объяснение».
Джеронимо Вильанеува, специалист по водным ресурсам Марса, Центр космических полетов имени Годдарда НАСА
Пыльные бури на Марсе распространены. Они имеют тенденцию быть сезонными, происходящими весной и летом в южном полушарии. Они длятся пару дней и охватывают такие большие районы, как США. Но есть и окружающие планеты, или глобальные, пыльные бури.
Глобальные пыльные бури более непредсказуемы, чем их меньшие сезонные аналоги. Они появляются каждые несколько лет и могут охватывать всю планету. И они могут держаться месяцами подряд. Во время последнего из них, который продолжался с июня 2018 года по сентябрь 2018 года, шесть орбитальных космических кораблей и два наземных вездехода наблюдали шторм, хотя, к сожалению, «Возможность» не пережила его.
Вопрос в том, что вызывает эти массовые штормы? Как они являются частью марсианского климата и атмосферы? Они и способствуют ли они потере воды? Ученые НАСА пытаются ответить на эти вопросы.
Прежде всего, быстрый ответ на часто задаваемый вопрос: Почему Возможность погибла во время глобальной пыльной бури, в то время как Любопытство пережило ее? Возможность была на солнечной энергии, и пыль затмила Солнце. Возможно, были и другие причины, потому что ни один ровер не длится вечно, но недостаток солнечной энергии определенно сыграл свою роль. Но Curiosity - это ядерная машина, и она не заботится о Солнце.
Вернуться к глобальным пыльным бурям.
Мы были свидетелями нескольких глобальных пыльных бурь на Марсе. В 1971 году космический корабль Mariner 9 прибыл на Марс и обнаружил, что он окутан пылью. С тех пор мы наблюдали штормы в 1977, 1982, 1994, 2001, 2007 и 2018 годах. На самом деле в 1977 году было два отдельных глобальных шторма, которые усиливали загадку их причины.
Скотт Гузевич - ученый-атмосферщик НАСА в Центре космических полетов Годдарда. Он возглавляет расследование НАСА марсианских пыльных бурь. В пресс-релизе Гузевич сказал: «Мы до сих пор не знаем, что движет изменчивостью, но шторм 2018 года дает другую точку данных». А наука - это накопление данных.
Пыльные бури могут дать ключ к делу об исчезновении воды на Марсе.
Джеронимо Вильанеува - ученый НАСА в Центре космических полетов им. Годдарда, посвятивший свою карьеру изучению марсианской воды. Вместе с коллегами по Европейскому космическому агентству и российскому космическому агентству Роскосмоса они думают, что могут, по крайней мере, частично, это выяснить. «Глобальная пыльная буря может дать нам объяснение», - сказал Вильанеува в пресс-релизе.
Это может быть связано с сочетанием пыли, попадания H2O в верхние слои атмосферы и солнечного излучения.
«Когда вы приносите воду в более высокие части атмосферы, она становится намного легче».
Джеронимо Вильанеува, Центр космических полетов имени Годдарда НАСА
Глобальные пыльные бури на Марсе не только поднимают пыль высоко в атмосферу. Они также несут воду. Как правило, вода переносится на высоту 20 км (12 миль) в атмосферу. Но Вильанеува и его коллеги использовали устройство для отслеживания газа ExoMars для обнаружения воды в атмосфере на высоте до 80 км (50 миль) во время этих глобальных пыльных бурь. На высоте 80 км, марсианская атмосфера чрезвычайно тонкая, и вода подвергается солнечному излучению. Это излучение может разделить молекулу H2O, а солнечный ветер может унести водород и кислород в космос.
«Когда вы доставляете воду в более высокие части атмосферы, она становится намного легче», - говорит Виллануева.
На Земле высокая влага конденсируется и падает на Землю в виде дождя. Но на Марсе это, возможно, никогда не имело место. Возможно, что Марс медленно терял свою воду в течение длительного периода времени через этот механизм.
Вилланёва и его коллеги представили свои выводы в статье, опубликованной 10 апреля 2019 года в журнале Nature.
