Загроза для колонізації. Вчені розповіли, як Марс втрачає воду
Міжнародна група вчених виявила, що періодично частки води проникають у верхні шари атмосфери Марса, а звідти - в космос.
Там вода перетворюється на водень і гідроксильні радикали, згодом водень відлітає в космічний простір, повідомляє Phys.org .
Приблизно кожні два земних роки, коли на південній півкулі Марса настає літо, відкривається своєрідне вікно: тільки в цьому сезоні водяна пара може ефективно підніматися з нижньої у верхню марсіанську атмосферу. Там вітри несуть газ до північного полюса. У той час як частина водяної пари розкладається і йде в космос, інша частина опускається назад поблизу полюсів.
Дослідники з Московського фізико-технічного інституту та Інституту досліджень сонячної системи Макса Планка в Німеччині описують цей незвичайний марсіанський круговорот води в поточному випуску Geophysical Research Letters. Їх комп'ютерне моделювання показує, як водяна пара долає бар'єр холодного повітря в середній атмосфері Марса і досягає більш високих шарів атмосфери. Це може пояснити, чому Марс, на відміну від Землі, втратив більшу частину своєї води.
У своїх поточних симуляціях російські та німецькі дослідники знаходять раніше невідомий механізм, що нагадує насос. Їх модель всебічно описує потоки у всій газової оболонці, навколо Марсу, від поверхні до висоти 160 кілометрів. Розрахунки показують, що зазвичай крижана середня атмосфера стає проникною для водяної пари два рази за марсіанський день, але тільки в певному місці і в певний час року.
Орбіта Марса грає в цьому вирішальну роль. Його шлях навколо Сонця, який триває близько двох земних років, набагато більш еліптичний, ніж у нашої планети. У точці, найближчої до Сонця (що приблизно збігається з літом в південній півкулі), Марс знаходиться приблизно на 42 мільйони кілометрів ближче до Сонця, ніж в його найдальшої точці. Тому літо в південній півкулі помітно тепліше, ніж літо в північній півкулі.
"Коли в південній півкулі настає літо, в певний час дня водяна пара може підніматися локально з більш теплими повітряними масами і досягати верхніх шарів атмосфери", - говорить Пол Хартог з Інституту досліджень сонячної системи Макса Планка, підбиваючи підсумки нового дослідження. У верхніх шарах атмосфери повітряні потоки переносять газ по довготі до північного полюса, де він знову охолоджується і опускається. Однак частина водяної пари виходить з цього циклу: під впливом сонячного випромінювання молекули води розпадаються, а водень відлітає в космос.
Ще одна марсіанська особливість може посилити цей незвичайний гідрологічний цикл: величезні пилові бурі, які охоплюють всю планету і неодноразово вражають Марс з інтервалами в кілька років. Останні такі шторми відбулися в 2018 і 2007 роках і були всебічно задокументовані космічними зондами на орбіті Марса.
"Мабуть, марсіанська атмосфера більш проникна для водяної пари, ніж атмосфера Землі. Сезонний кругообіг води в значній мірі сприяє триваючій втраті води на Марсі", - робить висновок Хартог.
матеріалів розділу Техно
Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.
