Ученые: Марс потерял атмосферу из-за солнечного ветра

Измерения атмосферы Марса, проведенные в ходе американской космической миссии Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN), показали, что планета растеряла большую часть своей атмосферы из-за воздействия солнечного ветра.

Аппарат MAVEN вышел на орбиту Марса в сентябре прошлого года. Его целью была атмосфера планеты, ее эволюция. Для большей эффективности исследований аппарат был выведен на эллиптическую орбиту, минимальное сближение с Марсом составляло всего 150 километров.

Первые результаты миссии показали, что процесс превращения Марса из подобия Земле в сухую и холодную планету, какой она является сейчас, начался 4,2 миллиарда лет назад. Со слов руководителя миссии Брюса Якоски из лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо, угасание Марса началось с потери собственного магнитного поля, которое произошло из-за медленного охлаждения расплавленного ядра планеты и остановки ее магнитного динамо. После этих процессов началось радикальное изменение планеты, на поверхности которой было множество водоемов и рек, где могла зарождаться и даже существовать жизнь. Ослабленное магнитное поле не могло больше удерживать атмосферу, и потоки заряженных солнечных частиц просто сдували ее с поверхности планеты. Полученные от MAVEN данные говорят о том, что «выключение» магнитного поля произошло примерно 4,2 миллиардов лет назад. Интересно, что Солнечная система сформировалась примерно 4,6 миллиардов лет назад. То есть, период процветания и возможного зарождения жизни на Марсе был невелик.

В настоящее время известно, что Марс имеет очень разреженную атмосферу, состоящую в основном из углекислого газа. Сложнейшие приборы зонда установили, что ежесекундно с планеты «сдувается» около 100 граммов атмосферы, которая уносится солнечным ветром в виде ионов углекислого газа и кислорода.

«Большая часть атмосферы была сдута солнечным ветром на ранних этапах существования Солнечной системы, когда Солнце было куда более активно, а солнечный ветер – более интенсивным. Поэтому сегодня темпы потери низкие», - объяснил Якоски.

Это открытие было сделано в марте 2015 года, когда после очередной солнечной вспышки (коронального выброса солнечной массы) плазма из протонов и электронов достигла Марса. В этот момент приборы зонда зафиксировали увеличение в 10-20 раз темпов сдувания атмосферы планеты.

Ученые установили механизм «сноса» атмосферы: магнитное поле солнечного ветра, сталкиваясь с марсианской атмосферой, создает электрическое поле, в котором ионы атмосферы разгоняются до скоростей, дающих им возможность покинуть планету.

Вытянутая орбита зонда позволяет проводить измерения темпов «сноса» атмосферы в различных точках пространства. Установлено, что максимальные потери атмосферы наблюдаются за своеобразным хвостом, где солнечный ветер обтекает Марс (до 75%).

Однако ученые, несмотря на внешнюю безжизненность планеты, уверены, что под поверхностью Марса имеется вода в замерзшем виде и, более того, возможно ее появление на поверхности. К такому выводу привели изображения, полученные другим аппаратом – Mars Reconnaissance Orbiter. На снимках зафиксировано периодическое появление темных русел на пологих склонах рельефа, что, по мнению специалистов, означает появление влаги.