Марс, красная планета, всегда манила человечество своей загадочностью. Особое внимание уделяется вопросу о воде на Марсе – ключевом элементе для понимания эволюции подобных Земле миров. Вода, словно живая память, хранит в себе историю климата и условий существования жизни на этой далекой планете.
Исчезновение воды: Эрозия и атомы
На поверхности Марса отчетливо видны следы древнего влажного периода – глубокие каньоны, свидетельствующие об извилистых руслах рек, и глинистые отложения, указывающие на преобладание водных сред. Этот период, возможно, продлился более 3 миллиардов лет назад, но где же исчезла вода?
Часть ее, вероятно, ушла в недра планеты, замерзнув в глубинах марсианской коры. Другая часть распалась на атомы водорода и кислорода, многие из которых, подобно птицам, взлетели в космос из верхних слоев атмосферы.
“Представьте себе, что вода – это книга истории Марса, а атомы водорода и дейтерия – ее страницы. Чтобы понять, сколько воды было когда-то на планете и как она ушла, нужно прочесть эти страницы, изучить соотношение этих атомов”, – поясняет доктор Джон Кларк из Бостонского университета.
Космический детектив: MAVEN и Хаббл в поиске ответов
Чтобы разгадать эту космическую загадку, ученые объединили усилия двух выдающихся миссий – программы НАСА “Атмосфера Марса и эволюция летучих веществ” (MAVEN) и космического телескопа НАСА/ЕКА “Хаббл”.
- MAVEN, словно орбитальный наблюдатель, фиксировал постоянный поток атомов водорода улетающих в космос с Марса.
- Хаббл, со своей панорамной видимостью, дополнил картину, предоставляя данные о дейтерии – более тяжелом изотопе водорода, который улетучивается медленнее.
Ключевым моментом стало измерение соотношения D/H (дейтерий к водороду) в марсианской атмосфере. Поскольку водород испаряется быстрее дейтерия, это отношение растет со временем, подобно накоплению следов на старинном камне.
Марсианский танец: Изменения и энергия
Данные, собранные за три марсианских года (каждый длится 687 земных дней), раскрыли неожиданную динамику. Атмосфера Марса, далека от статичности, пульсирует, расширяясь и сжимаясь в ритме солнечных циклов.
- Когда Марс приближается к Солнцу, словно танцуя под его лучами, молекулы воды взмывают вверх, высвобождая атомы водорода и дейтерия на больших высотах.
- Эти атомы приобретают сверхтепловую энергию – дополнительный импульс, необходимый для преодоления гравитации Марса.
Источник этой энергии? Солнечный ветер и солнечный свет, запускающие химические реакции в верхних слоях атмосферы, словно подбрасывают атомы вверх, помогая им улететь в космос.
Загадка раскрывается: Новая картина эволюции воды на Марсе
Результаты исследований, опубликованные в журнале Science Advances, переписывают нашу картину понимания испарения воды с Марса.
Классическая модель предполагала медленное рассеивание атомов вверх по атмосфере. Но теперь мы знаем, что это – лишь фрагмент истории. Марсианская атмосфера – живой организм, меняющийся со скоростью света, и ее танец с Солнцем играет ключевую роль в судьбе воды.
Благодаря MAVEN и Хаббл, мы приближаемся к разгадке тайны марсианской воды, открывая новые страницы истории этой захватывающей планеты.
