У NASA заявілі пра раскрыццё галоўнай таямніцы Mapca

Група даследчыкаў з ЗША і ААЭ прыйшла да незвычайнай высновы.

Высвятляцца, Mapc мог мець такую самую шчыльнасць атмасферы, як і наша планета Зямля, але страціў яе праз сонечныя вятры і ўльтрафіялетавыя прамяні, паведамляе u-news.com.ua.

Планетолагі NASA з дапамогай спадарожніка на калямарсіянскай арбіце вызначылі дакладную прычыну ператварэння Чырвонай планеты ў безжыццёвую пустыню. Ацаніўшы аб'ёмы атмасферы, страчаныя праз сонечныя ветры, навукоўцы высветлілі, што гэтага было дастаткова для знікнення з паверхні вадкай вады.

Mapc – адна з найбліжэйшых да Зямлі планетаў. У адрозненне ад Венеры, чыю шчыльную і гарачую атмасферу не вытрымліваюць нават даследчыя апараты, Чырвоная планета больш камфортная для людзей, якія ў будучыні, хутчэй за ўсё, пашпацыруюць у скафандрах па яе паверхні.

Больш за тое, усе новыя даследаванні пацвярджаюць, што на Mapce некалі цяклі рэкі, a паветра там было не такое разрэджанае. Ha гэта, напрыклад, паказваюць нядаўна адкрытыя сляды гіганцкіх хваляў, якія маглі быць выкліканыя падзеннем астэроіда.

Багацце вады і кіслароду, магчыма, стварала асяродак, прыдатны для жыцця. Некаторыя навукоўцы мяркуюць, што 3,5 – 2,5 мільярда гадоў таму на Mapce біясфера магла існаваць. Аднак цяпер планета ўяўляе з сябе бязводную пустыню.

Паводле ацэнак планетолагаў, Mapc амаль цалкам страціў ваду некалькі дзясяткаў мільёнаў гадоў таму. Калі на Зямлі жылі дыназаўры, на Чырвонай планеце, магчыма, яшчэ існавалі рэдкія возера.

He радуе і разрэджаная атмасфера, якая складаецца пераважна з вуглякіслага газу і няздольная абараніць гіпатэтычных мікробаў ад іанізавальнага выпраменьвання. Што ж выклікала глабальную катастрофу, якая ператварыла багатую на ваду планету ў царства пыльных бураў?

Навукоўцы даўно спрабуюць адказаць на гэтае пытанне, і не з бяздзейнай цікаўнасці.

Гэта дапаможа зразумець будучыню Зямлі, на якую, на думку даследчыкаў, Mapc быў у свой час вельмі падобны.

Планетолагі мяркуюць, што ўся справа ў рэзкім змене глабальнага клімату праз слабое электрамагнітнае поле і страту атмасферы. Атмасфера Mapca прадаўжае выпарацца ў космас.

Вывучэнне гэтага працэсу і рэканструкцыя кліматычных змяненняў мінулага праводзяцца ў рамках касмічнай праграмы NASA Mars Scout. Да Чырвонай планеты выправілі спадарожнік MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) для назірання за атмасферай.

Мэта праекта – высветліць, якую ролю адыграла страта газаў у ператварэнні планеты ў пустэльны свет. Аб'ём стратаў можна вызначыць, разлічыўшы суадносіны лёгкіх і цяжкіх ізатопаў, напрыклад аргону.

Газ, які сыходзіць у космас, выносіць пераважна лёгкія ядра атамаў (Ar36), і ў атмасферы пераважаюць цяжкія (Ar38). Іх павышаныя канцэнтрацыі ў атмасферы Mapca былі выяўлены спецыялістамі NASA яшчэ ў 2013 годзе. Спадарожнік MAVEN выйшаў на арбіту вакол Чырвонай планеты ў 2014 годзе, ён дазволіў больш падрабязна раскрыць працэсы, якія адбываюцца ў верхніх пластах газавай абалонкі Mapca. Механізм улятучвання аргону досыць просты.

Сонечны вецер паскарае іёны, у верхніх пластах атмасферы яны сутыкаюцца c атамамі аргону і адкідаюць іх у космас. Гэты працэс аднолькавы для ізатопаў Ar38 і Ar36.

Чаму ўзнікаюць адрозненні? Рэч у тым, што больш лёгкі ізатоп Аг36 даволі хутка пранікае ў верхнія пласты атмасферы і таму яго багата на ўзроўні экзабазы, вышэй за якую часціцы могуць бесперашкодна пакідаць планету, не сутыкаючыся адна з адной. У выніку гэты ізатоп сыходзіць у космас у большых колькасцях, чым Ar38. Для вызначэння канцэнтрацыі ізатопаў у атмасферы выкарыстоўваўся пабудаваны ў касмічным цэнтры Годард нейтральны і іённы мас-спектрометр (NGIMS). MAVEN выконваў вымярэнні на розных вышынях, у тым ліку на вышыні 150 кіламетраў ад паверхні.

У выніку даследнікі вызначылі ўзровень экзабазы і турбапаўзы. Турбапаўза – гэта пласт атмасферы над гомасферай, дзе пераважаюць турбулентнасць мяшання газаў, і пад гетэрасферай, дзе дамінуе малекулярная дыфузія. Вышыню турбапаўзы вызначылі наступным чынам.

Узялі звесткі пра суадносіны N2/Ar40 у паверхні Mapca (1.25), атрыманыя марсаходам Curiosity. Паколькі ў гомасферы газы добра змешваюцца, гэтыя суадносіны павінны быць аднолькавым аж да турбапаўзы. MAVEN шматкроць вымяраў N2/Ar40 на розных вышынях і выявіў карэляцыю: чым большая вышыня, тым большыя суадносіны (азот лягчэйшы за аргон 40). Заставалася толькі экстрапаляваць вынік на ніжнія пласты атмасферы, куды спадарожнік не мог дабрацца, – аж да значэння, роўнага 1.25.

Вышыня, на якой гэта адбылося, і была вышынёй турбапаўзы. Высветліўшы ўзровень турбапаўзы і экзабазы, навукоўцы вызначылі суадносіны ізатопаў аргону паміж імі. Як і варта было чакаць, гэты пласт атмасферы быў узбагачаны Ar38. Ha аснове гэтых суадносінаў і разлічылі аб'ём страты газаў. Пры гэтым давялося ўлічваць тое, што нейкая колькасць ізатопаў трапляла ў атмасферу дзякуючы вулканічнай актыўнасці, ударам астэроідаў і выветрыванню пародаў.

Канчатковае значэнне дзелі аргону, які пайшоў у космас, ва ўсёй колькасці гэтага газу, які калі-небудзь прысутнічаў у атмасферы, сталася роўнае 66 адсоткам. Гэтыя вынікі планетолагі ўжылі для разліку прыкладных стратаў іншых газаў. Так, зробленая выснова пра тое, што з атмасферы праз сутыкненне з іёнамі магло сысці 10–20 адсоткаў вуглякіслага газу. Страты кіслароду былі больш катастрафічныя, і наступствы залежалі ад таго, які газ быў крыніцай улятучанага кіслароду. Калі гэта дыаксід вугляроду, то тады страты CO2 у 30 разоў перавышаюць першапачатковую ацэнку.

У выніку ціск мог знізіцца больш чым на адну атмасферу. Калі ж кісларод знаходзіўся ў складзе вадзяной пары, то больш страцілася вады. Ранняя атмасфера Mapca, на думку вучоных, была шчыльнай і ўтрымлівала досыць CO2, каб парніковы эфект дазволіў вадзе на паверхні планеты існаваць у вадкім выглядзе.

Праведзенае даследаванне паказвае, што Чырвоная планета ператварылася ў пустыню праз страту значнай часткі газавай абалонкі. І гэта не лічачы таго, што Сонца мільёны гадоў таму магло быць больш актыўным, што толькі павялічвае аб'ёмы выдзьмуванай атмасферы.