Після десятирічних пошуків місія NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) вперше безпосередньо зафіксувала процес атмосферного розпилення (sputtering) на Марсі — вибивання атомів з верхніх шарів атмосфери енергійними зарядженими частинками. Це відкриття допомагає пролити світло на довголітню загадку втрати води на Червоній планеті.
Вчені давно знають з численних доказів, що мільярди років тому на Марсі була стабільна рідка вода. Але куди вона зникла і чому? Втрата магнітного поля раннього Марса зробила його атмосферу вразливою перед сонячним вітром та спалахами. Саме цей процес розпилення — зіткнення важких іонів з атмосферою — міг знести більшу частину газів у космос.
Що таке атмосферне розпилення?
Уявіть, що частинки сонячного вітру — це ядра, що влітають в атмосферу Марса з надзвуковою швидкістю. При зіткненні вони вибивають нейтральні атоми та молекули назовні, подібно до того, як великий камінь створює бризки у воді.
Як було отримано безпосередній доказ?
Щоб зафіксувати процес, команді знадобилися одночасні вимірювання в потрібному місці та в потрібний час трьома приладами на борту MAVEN:
-
Solar Wind Ion Analyzer — вимірює потік іонів;
-
Magnetometer — реєструє зміни магнітного поля;
-
Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer — визначає розподіл нейтральних атомів (аргону).
Поєднавши дані, дослідники створили карту підвищеної концентрації легкого аргону на висоті ~350 км над поверхнею Марса саме там, де іони «били» по атмосфері. Це і є атмосферне розпилення, зафіксоване в реальному часі. Причому швидкість викиду аргону виявилася в 4 рази вищою за попередні прогнози та посилюється під час сонячних бур.
Безпосереднє спостереження розпилення підтверджує, що цей механізм був ключовим джерелом втрати атмосфери і, відповідно, води в ранній історії Марса, коли активність Сонця була набагато вищою. Отримані результати, опубліковані у Science Advances, критично важливі для розуміння, як і чому припинила існувати рідка вода на поверхні Марса та як це впливало на його придатність для життя мільярди років тому.
