Китайские планетологи проанализировали данные, собранные американским зондом MAVEN при изучении атмосферы Марса, и обнаружили в них свидетельства того, что этот аппарат несколько раз пролетал через разреженные участки ионосферы, порожденные аналогами солнечных корональных выбросов.
Выводы ученых были опубликованы в статье в журнале Nature.
"Нам впервые удалось продемонстрировать то, что в ионосфере Марса могут возникать аналоги корональных выбросов массы, в результате которых значительная часть ионов выбрасывается из атмосферы четвертой планеты Солнечной системы в межпланетную среду. В результате этого Марс потерял за 4,2 млрд лет огромное количество воды, которой хватило бы, чтобы покрыть всю его поверхность слоем толщиной в 0,05 миллиметра", — говорится в исследовании.
К такому выводу пришла группа китайских планетологов под руководством доцента Научно-технологического университета Макао (КНР) Сюя Сяоцзюня при изучении данных, которые были собраны американским зондом MAVEN при изучении верхних слоев атмосферы Марса с момента его прибытия на орбиту четвертой планеты Солнечной системы в сентябре 2014 года. Этот зонд периодически пролетает через ионосферу Марса, что позволяет ученым отслеживать ее состояние.
Китайские ученые обнаружили в процессе анализа этих данных, что MAVEN как минимум три раза — в октябре 2014 года, в декабре 2016 года и в апреле 2019 года — пролетал через своеобразные "дыры" в толще ионосферы. При попадании в них датчики зонда фиксировали снижение давления, а также рост температуры и необычную конфигурацию магнитных полей, похожую на то, как устроены окрестности тех регионов Солнца, где возникают корональные выбросы массы.
Последующее изучение этих данных и проведенные исследователями расчеты показали, что в этих регионах ионосферы Марса возникают миниатюрные аналоги этих выбросов, которые порождаются периодическими разрывами и пересоединениями линий магнитного поля. Эти выбросы резко ускоряли "побег" ионов с Марса, в том числе и заряженных атомов кислорода, возникающих в результате разложения молекул воды в атмосфере планеты.
По текущим оценкам планетологов, во время каждого подобного выброса атмосфера Марса лишается до 1,3 кг кислорода. В результате этого за всю историю существования четвертая планета Солнечной системы потеряла примерно 6,6 трлн л воды, чего хватило бы для того, чтобы покрыть тонким слоем влаги весь Марс. Это говорит о том, что подобные "ионосферные выбросы" сыграли важную роль в исчезновении марсианских запасов воды, подытожили ученые.
Поиски пропавшей марсианской воды
За последние 10 лет планетологи открыли множество свидетельств того, что на поверхности Марса в глубокой древности существовали реки, озера и целые океаны воды. По текущим оценкам ученых, в них содержалось примерно столько же воды, как и в земном Северном Ледовитом океане. Более того, общего количества воды на юном Марсе хватило бы, чтобы покрыть его поверхность слоем влаги толщиной в 140 м. Куда пропала эта вода, ученые пока не могут точно сказать.
Эту загадку пытаются решить сразу два орбитальных зонда, американский зонд MAVEN, достигший орбиты Марса в 2014 году, и российско-европейский аппарат "ЭкзоМарс-TGO", изучающий атмосферу красной планеты c февраля 2018 года. Обе этих миссии замеряют количество воды в разреженном воздухе Марса и отслеживают его колебания, связанные со сменой сезонов года, появлением пылевых бурь и другими атмосферными феноменами.
