Марсианская атмосфера ведет себя как одна система

0
59

Новое исследование с использованием данных, полученных от Mars Express ESA, предоставляют явные признаки сложной марсианской атмосферы, действующей как единая взаимосвязанная система, причем процессы, происходящие на низких и средних уровнях, значительно влияют на те, которые наблюдаются выше.

Марсианская атмосфера ведет себя как одна системаПонимание марсианской атмосферы является ключевой темой в планетарной науке, от ее нынешнего статуса до ее прошлой истории. Атмосфера Марса постоянно улетучивается в космос, однако ее изучение является решающим фактором в оценке обитания планеты в прошлом, настоящем и будущем. Планета потеряла большую часть своей когда-то более плотной и влажной атмосферы, заставив ее развиться в сухом, засушливом мире, который мы видим сегодня.

Однако сохраняющаяся атмосфера Марса остается сложной, и ученые работают над пониманием того, как процессы внутри нее связаны через пространство и время.

Новое исследование, основанное на 10-летних данных радиолокационного прибора на Mars Express, теперь дает четкое доказательство востребованной связи между верхней и нижней атмосферой планеты. Самый известный метод для изучения интерьера Марса с помощью радиолокационного зондирования также позволил собрать сведения о марсианской ионосфере с 2005 года.

«Нижний и средний уровни атмосферы Марса, как представляется, связаны с верхними уровнями: между ними существует маржианский год, — говорит один из исследователей.
.
«Мы нашли эту связь, отслеживая количество электронов в верхней атмосфере – свойство, которое было измерено радаром MARSIS более десяти лет в разные сезоны, в разных районах Марса, в разные времена суток — и сопоставляя его с атмосферными параметрами, измеренными другими приборами».

Известно, что количество заряженных частиц в верхней атмосфере Марса на высотах от 100 до 200 км изменяется сезонно и локально – это обусловлено изменениями солнечного освещения и активности, и, что особенно важно для этого исследования, варьируется состав и плотность самой атмосферы. Но ученые нашли больше изменений, чем ожидали.

«Мы обнаружили удивительное и значительное увеличение количества заряженных частиц в верхней атмосфере весной в северном полушарии, когда масса в нижней атмосфере растет, когда лед сублимируется из северной полярной шапки», –добавляет исследователь.

Полярные шапки Марса состоят из смеси водяного льда и замороженного диоксида углерода. Каждую зиму до трети массы в атмосфере Марса конденсируется, образуя ледяной слой на каждом полюсе планеты. Каждую весну часть массы в этих шапках сублимируется, чтобы воссоединиться с атмосферой, и в результате шапки заметно уменьшаются.
«Считалось, что этот процесс сублимации в основном влияет только на более низкую атмосферу — мы не ожидали увидеть, что его эффекты явно распространяются вверх на более высокие уровни. Очень интересно было найти такую связь».

Находка показывает, что атмосфера Марса ведет себя как единая система. Это может потенциально помочь ученым понять, как атмосфера Марса эволюционирует со временем — не только в отношении внешних возмущений, таких как космическая погода и активность Солнца, но также и в отношении собственной сильной внутренней изменчивости и поверхностных процессов Марса.

Понимание сложной атмосферы Марса является одной из ключевых целей миссии Mars Express, которая работает на орбите Красной планеты с 2003 года. «Mars Express по-прежнему работает и одной из его ключевых целей является изучение того, как себя ведет марсианская атмосфера, и как разные слои связаны друг с другом. Это богатство всеобъемлющих и дополняющих наблюдений различными инструментами на Mars Express помогает нам разгадывать тайны марсианской атмосферы».