Речь идет о механизме под названием «распыление» (sputtering), когда высокоэнергетические частицы солнечного ветра сталкиваются с верхними слоями атмосферы и буквально выбивают нейтральные атомы последней в космос. Эти данные могут стать поворотным моментом в понимании того, как Марс из потенциально обитаемого мира с реками и озерами превратился в холодную безжизненную пустыню, практически лишенную воздуха.
Хотя сегодня поверхность Марса сухая и холодная, но его уникальные геологические особенности — от древних русел рек до минералов, которые могут сформироваться только в присутствии воды, — свидетельствуют о том, что в прошлом на Красной планете все-таки была вода. Известно, что для существования на поверхности планеты жидкой воды необходима достаточно плотная атмосфера — такая, которая сможет удерживать тепло и создавать достаточное давление. Именно поэтому ученые уделяют так много внимания изучению причин утраты этой атмосферы Марсом.
В последние годы астрофизики все чаще указывали на солнечный ветер — поток ионизированных частиц от Солнца — как на основную причину эрозии атмосферы Марса. Однако до сих пор у специалистов не было прямых наблюдений, которые могли бы подтвердить, что механизм распыления действительно играет в этом процессе главную роль. И вот, благодаря девяти годам наблюдений MAVEN, команде под руководством Шэннон Карри из Университета Колорадо в Боулдере все-таки удалось зафиксировать этот процесс в реальном времени.
Используя данные сразу с трех научных приборов на борту аппарата, ученые составили карту распределения аргона в верхних слоях атмосферы Марса. Аргон был выбран в качестве маркера, поскольку он тяжелый, химически инертный и не подвержен ионизации — это означает, что любые его потери происходят скорее всего именно из-за распыления, а не по причине каких-либо других атмосферных процессов. MAVEN обнаружил, что на высотах, где солнечные частицы сталкиваются с атмосферой, концентрация аргона значительно выше ожидаемой, что свидетельствует о его подъеме и выбросе в космос.
Более того, выяснилось, что скорость распыления в четыре раза превышает теоретические расчеты, особенно во время солнечных бурь. Это указывает на то, что в прошлом, когда Солнце было гораздо активнее, а Марс уже утратил свое магнитное поле, защищающее от солнечной радиации, этот процесс был гораздо более интенсивным. Именно тогда, по мнению ученых, Красная планета и могла утратить большую часть своей атмосферы, а вместе с ней — и условия для существования жидкой воды на поверхности.
Карри подчеркивает, что это открытие окончательно подтверждает важность распыления в утрате марсианской атмосферы и формировании современного климата планеты. Однако, чтобы точно определить, был ли этот механизм трансформации климата Марса единственным или одним из нескольких процессов, протекавших параллельно, ученым предстоит создать более детальные климатические модели, изучить изотопные следы и найти новые геологические свидетельства древних процессов.
Тем временем марсианская лихорадка бушует в нашей стране: согласно недавнему опросу аж 27% россиян хотели бы улететь на Марс и колонизировать Красную планету.
