Российско-европейский зонд «ЭкзоМарс-TGO» обнаружил, что низкие температуры в верхних слоях атмосферы Марса не препятствуют, а способствуют быстрому испарению воды из верхних слоёв атмосферы планеты в открытый космос. Об этом в понедельник сообщила заведующая лабораторией ИКИ РАН Анна Фёдорова на XIII Московском симпозиуме по изучению Солнечной системы.
«Проведённые нами наблюдения указывают на то, что холодная атмосфера современного Марса не препятствует улетучиванию воды из её верхних слоёв в космос, а способствует этому, причём это происходит в основном при очень низких температурах, ниже 180 градусов Кельвина. Этот процесс напоминает то, как возникают очень холодные облака в мезосфере и стратосфере Земли в окрестностях её полюсов», — пояснила Фёдорова.
Недавно планетологи открыли множество свидетельств того, что на поверхности Марса в глубокой древности существовали реки, озера и целые океаны пресной воды. По текущим оценкам учёных, в них содержалось примерно столько же воды, сколько в земном Северном Ледовитом океане. Куда пропала эта вода и когда она появилась на поверхности четвёртой планеты Солнечной системы, учёные пока не могут точно сказать.
Одна из главных задач российско-европейской миссии «ЭкзоМарс-TGO» — расследование возможных причин исчезновения марсианской воды. В частности, год назад планетологи обнаружили при помощи научных инструментов этого зонда, что марсианские пылевые бури в 5–10 раз ускоряют улетучивание воды из атмосферы Марса в космос. Это потенциально сыграло роль в исчезновении океанов четвёртой планеты Солнечной системы.
Исследователи открыли ещё одну особенность Марса, которая могла повлиять на исчезновение его водных запасов. Учёные совершили это открытие в ходе двухлетних наблюдений за колебаниями в концентрации водных паров и кристалликов льда на высоте до 180 километров от поверхности планеты, которые велись при помощи российского научного прибора ACS, установленного на борту «ЭкзоМарс-TGO».
В первую очередь учёных интересовало, как часто и на какой высоте возникают различные типы марсианских облаков, состоящих из паров или кристаллов воды, уязвимых для действия солнечного ультрафиолета. Его лучи расщепляют молекулы воды и ускоряют побег их фрагментов в космос. Процесс формирования этих облаков и скоплений воды зависит не только от температуры и давления воздуха, но и от того, как много различных частиц присутствует в атмосфере, и от других факторов.
Высокое спектральное разрешение и чувствительность ACS помогли российским учёным проследить за тем, как различные сезонные колебания климата и погоды на Марсе влияют на формирование облаков и на связанный с этим процесс конденсации капель и частиц льда воды в верхних слоях атмосферы Марса. Замеры показали, что вода конденсировалась в верхних слоях атмосферы не только летом, но и во время марсианской зимы.
Как именно это происходит, учёные пока не могут сказать, однако они предполагают, что этот процесс схож с тем, как возникают высотные мезосферные и стратосферные облака в приполярных регионах Земли, где господствуют схожие температуры воздуха. Изучение процесса формирования кристаллов льда в этих облаках позволит понять, как протекают аналогичные процессы на Марсе, подытожила Фёдорова.