«Вор» пойман: учёные впервые зафиксировали ключевой механизм, который унёс атмосферу Марса

Международная команда под руководством планетолога Шеннон Карри из Университета Колорадо обнаружила прямые доказательства процесса, при котором солнечный ветер «сдувает» частицы атмосферы Марса в космос. Это открытие, основанное на анализе данных зонда NASA MAVEN, собранных с сентября 2014 года, объясняет, как планета потеряла до 90% своей атмосферы и воды за миллиарды лет.

«Ионное распыление» происходит, когда разогнанные ионы солнечного ветра сталкиваются с нейтральными атомами атмосферы. Частицы получают энергию, достаточную для преодоления гравитации, и покидают планету. На Марсе, который не имеет глобального магнитного поля, как Земля, ионное распыление происходит активнее — солнечный ветер беспрепятственно «сдирает» частицы атмосферы. Ранее этот процесс не удавалось наблюдать из-за необходимости одновременного измерения выброшенных атомов, ионов и электрического поля, а также данных с дневной и ночной сторон планеты — такие возможности есть только у MAVEN.

Учёные сосредоточились на аргоне, используя его как маркер «распыления». Выше 350 км плотность этого газа колебалась в зависимости от ориентации электрического поля солнечного ветра, тогда как на меньших высотах оставалась стабильной. Это привело к дисбалансу изотопов: лёгкие формы аргона улетучивались активнее, оставляя избыток тяжёлых — явный признак утери атмосферы.

Ключевым доказательством стали данные января 2016 года, когда мощная солнечная буря увеличила скорость утечки в четыре раза. Это подтвердило, что в ранней Солнечной системе, при частых вспышках молодого Солнца, именно выброс частиц под воздействием солнечного ветра мог быть главной причиной потери атмосферы.

«Распыление сегодня происходит в четыре раза интенсивнее, чем предполагали модели, — отмечают авторы. — В прошлом, при высокой солнечной активности, оно, вероятно, определило судьбу марсианской воды и сделало планету непригодной для жизни».

Открытие позволит точнее восстанавливать климатическую историю Марса и оценивать потенциал обитаемости экзопланет. Следующие шаги включают анализ других элементов атмосферы при помощи данных миссии MAVEN и сравнение данных с новыми миссиями, например, ExoMars.

 Источник: Science Advances