После десятилетнего поиска миссия NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) впервые прямо зафиксировала процесс атмосферного распыла (sputtering) на Марсе — выбивание атомов из верхних слоёв атмосферы энергичными заряженными частицами. Это открытие помогает пролить свет на долгие годы потери воды на Красной планете.
Учёные давно знают по многочисленным доказательствам, что миллиарды лет назад на Марсе была стабильная жидкая вода. Но куда она делась и почему? Потеря магнитного поля раннего Марса сделала его атмосферу уязвимой перед солнечным ветром и вспышками. Как раз этот процесс распыла — столкновение тяжёлых ионов с атмосферой — мог снести большую часть газов в космос.
Что такое атмосферный распыл?
Представьте, что частицы солнечного ветра — это ядра, влетающие в атмосферу Марса со сверхзвуковой скоростью. При столкновении они выбивают нейтральные атомы и молекулы наружу, подобно тому, как большой камень создаёт брызги в воде.
Как было получено прямое доказательство?
Чтобы зафиксировать процесс, команде потребовались одновременные измерения в нужном месте и в нужное время тремя приборами на борту MAVEN:
-
Solar Wind Ion Analyzer — измеряет поток ионов;
-
Magnetometer — регистрирует изменения магнитного поля;
-
Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer — определяет распределение нейтральных атомов (аргона).
Совместив данные, исследователи создали карту повышенной концентрации лёгкого аргона на высоте ~350 км над поверхностью Марса именно там, где ионы «били» по атмосфере. Это и есть атмосферный распыл, зафиксированный в реальном времени. Причём скорость выброса аргона оказалась в 4 раза выше прежних прогнозов и усиливается во время солнечных бурь.
Прямое наблюдение распыления подтверждает, что этот механизм был ключевым источником потери атмосферы и, соответственно, воды в ранней истории Марса, когда активность Солнца была гораздо выше. Полученные результаты, опубликованные в Science Advances, критически важны для понимания, как и почему перестала существовать жидкая вода на поверхности Марса и как это влияло на его обитаемость миллиарды лет назад.
