Солнечная активность

Вспышки на Солнце за последние сутки

Магнитные бури

Не забудьте подписаться на Ин-Спейс

Сближение астероидов с Землей

Международная космическая станция

Сейчас на борту Международной космической станции находятся

Александр Скворцов

Россия

Лука Пармитано

Италия

Эндрю Морган

США

Кристина Кох

США

Олег Скрипочка

Россия

Джессика Меир

США

Закрыть
Последнее обновление 3 часа назад в разделе Экзопланеты

Опубликовано

9.6K

Like Love Haha Wow Sad Angry
6162

Российские ученые рассказали, как Марс теряет воду

Орбита Марса играет в этом механизме решающую роль.

Приблизительно каждые два земных года, когда в южном полушарии Марса наступает лето, в его атмосфере открывается «окно», через которое водяной пар может подниматься из нижних слоев газовой оболочки планеты в верхние. Большую его часть ветры уносят на северный полюс, где он оседает на поверхности, однако некоторое количество водяного пара все же распадается и улетучивается в космос.

Ученые из Московского физико-технического института (Россия) и Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка (Германия) описывают этот необычный марсианский круговорот воды в исследовании, представленном в журнале Geophysical Research Letters. Их компьютерное моделирование показывает, как водяной пар преодолевает барьер холодного воздуха в средней атмосфере Марса и достигает более высоких слоев. Это, по мнению авторов работы, поможет понять, почему Марс, в отличие от Земли, потерял большую часть своей воды.

Богатый водой Марс

Миллиарды лет назад Марс был богатой водой планетой, на нем текли реки и бушевали океаны. С тех пор он сильно изменился: сегодня на его поверхности можно найти очень немногочисленные участки с замерзшей водой, а в атмосфере водяной пар встречается лишь в следовых количествах. В общем, Марс, возможно, потерял как минимум 80 процентов своей первоначальной воды.

Причина этому кроется в том, что в верхних слоях атмосферы Красной планеты ультрафиолетовое излучение Солнца расщепляет молекулы воды на водород (H) и гидроксильные радикалы (OH). Оттуда водород безвозвратно улетучивается в космос. Измерения с помощью зондов и космических телескопов показывают, что даже сегодня вода продолжает теряться таким образом. Но как это возможно? Слой средней атмосферы Марса, как и тропопауза Земли, должен практически блокировать убегание газа, поскольку этот регион обычно настолько холоден, что водяной пар превращается в лед.

С целью раскрыть эту тайну российские и немецкие исследователи провели моделирование, которое раскрыло ранее неизвестный механизм, напоминающий насос. Их симуляция всесторонне описывает потоки во всей атмосфере, окутывающей Марс: от поверхности до высоты в 160 километров. Расчеты показывают, что ледяной средний слой газовой оболочки становится проницаемым для водяного пара два раза в день, но только в определенном месте и в определенное время года.

Жаркое южное лето

Орбита Марса играет в этом процессе решающую роль: путь планеты вокруг Солнца, который длится около двух земных лет, намного более эллиптический, чем у Земли. В точке, ближайшей к Солнцу (примерно совпадает с летом в южном полушарии) Марс приблизительно на 42 миллиона километров ближе к нему, чем в самой дальней точке орбиты, поэтому лето в южном полушарии заметно теплее, чем в северном.

«Когда в южном полушарии наступает лето, в определенное время дня водяные пары могут локально подниматься с более теплыми воздушными массами и достигать верхних слоев атмосферы. Там воздушные потоки переносят газ к северному полюсу, где он снова охлаждается и оседает. Однако часть водяного пара исключается из этого цикла: под воздействием солнечного излучения молекулы воды распадаются, а водород убегает в космос», – рассказывает Пол Хартог, соавтор работы из Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка.

Глобальные пыльные бури

Этот необычный гидрологический цикл усиливается еще одной особенностью Красной планеты: огромные пыльные бури, которые охватывают весь Марс с интервалом в несколько лет. Последние такие штормы произошли в 2007 и 2018 годах и были всесторонне задокументированы орбитальными зондами.

«Количество пыли, циркулирующей в атмосфере во время такой бури, облегчает транспортировку водяного пара в верхние слои атмосферы», – добавил Александр Медведев, соавтор работы из Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка.

Ученые подсчитали, что во время пыльной бури 2007 года в верхние слои атмосферы попало вдвое больше водяного пара, чем это происходит в спокойные для Марса времена. Поскольку частицы пыли поглощают солнечный свет и, таким образом, нагреваются, температура во всей атмосфере повышается до 30 градусов.

«Наша модель с беспрецедентной точностью показывает, как пыль в атмосфере влияет на микрофизические процессы, связанные с превращением льда в водяной пар», – пояснил Дмитрий Шапошников, ведущий автор исследования из Московского физико-технического института.

Авторы работы заключают, что, во-видимому, атмосфера Марса более проницаема для водяного пара, чем земная, и раскрытый сезонный круговорот воды в значительной степени способствует продолжающейся потере воды Красной планетой.

Like Love Haha Wow Sad Angry
6162

Больше по теме:   Марс

Комментарии

Читайте также

1.6K
11632
Воды на Марсе может быть значительно меньше, чем считалось ранее
Оказалось, что марсианские оползни не являются убедительным свидетельством наличия подповерхностного водяного льда на Красной планете.
Далее