Тайна исчезающей атмосферы Марса: новое исследование проливает свет на роль солнечного ветра

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

Марс, четвертая планета от Солнца, издревле манит человечество своей загадочностью. Рыжеватый диск, видимый на ночном небе, породил множество легенд и мифов, а с развитием науки стал объектом пристального изучения. Одной из самых интригующих особенностей Марса является отсутствие глобального магнитного поля, подобного земному. Этот невидимый «щит», окутывающий нашу планету, играет важнейшую роль в защите от губительного воздействия солнечного ветра — непрерывного потока заряженных частиц, испускаемых Солнцем.

На Земле магнитное поле выступает в роли надежного барьера, отклоняя большую часть этого потока и защищая атмосферу, а вместе с ней и все живое, от губительного излучения.

Магнитосфера Марса, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Марс же, лишенный такой защиты, оказывается лицом к лицу с солнечным ветром. Его разреженная атмосфера, состоящая преимущественно из углекислого газа, подвергается постоянной бомбардировке заряженными частицами. В результате взаимодействия солнечного ветра с верхними слоями атмосферы Марса возникает так называемая индуцированная магнитосфера — временная и нестабильная структура, своего рода «магнитный пузырь», образующийся благодаря обтеканию ионизированных слоев атмосферы солнечным ветром.

a-c, Напряженность и направление магнитного поля, спроецированные на показанную плоскость: YMSE = 0 (a), ZMSE = 0 (b) и XMSE = 0 (c). d-f, плотность протонов: YMSE = 0 (c), ZMSE = 0 (d) и XMSE = 0 (e). g-i, плотность: YMSE = 0 (g), ZMSE = 0 (h) и XMSE = 0 (i). Черные стрелки показывают направление потока ионов. Оси масштабированы по радиусу Марса, Rm.
Автор: Zhang, Q., Barabash, S., Holmstrom, M. et al. Mars's induced magnetosphere can degenerate. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07959-z CC-BY 4.0 Источник: www.nature.com

Долгое время ученые полагали, что эта индуцированная магнитосфера, пусть и не такая мощная, как земная, все же обеспечивает некоторую защиту планеты от солнечного ветра. Однако новое исследование, проведенное шведскими учеными из IRF (Шведский институт космической физики) и Университета Умео, выявило неожиданный и тревожный факт: индуцированная магнитосфера Марса может «ломаться» при определенных условиях.

Основные области и границы вырожденной магнитосферы и околомарсианской среды для почти параллельной IMF. Оси координат MSE и ключевые векторы показаны для справки (не в масштабе)
Автор: Zhang, Q., Barabash, S., Holmstrom, M. et al. Mars's induced magnetosphere can degenerate. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07959-z CC-BY 4.0 Источник: www.nature.com

Анализируя данные, собранные за два десятилетия работы прибора ASPERA-3 (анализатор космической плазмы и энергичных атомов) на борту космического аппарата Mars Express, а также информацию с зонда MAVEN (миссия NASA по изучению атмосферы и летучих веществ Марса), ученые обнаружили, что при совпадении направления потока протонов в солнечном ветре с направлением его магнитного поля защитный «пузырь» вокруг Марса деформируется и может даже временно исчезать.

Траектории MAVEN и MEX в системе координат MSO (ось x направлена на Солнце, ось y находится в плоскости орбиты Марса, перпендикулярна оси x и противоположна движению Марса, а ось z завершает правостороннюю систему координат).
Автор: Zhang, Q., Barabash, S., Holmstrom, M. et al. Mars's induced magnetosphere can degenerate. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07959-z CC-BY 4.0 Источник: www.nature.com

Это открытие имеет крайне важное значение для понимания процессов, происходящих на Марсе. Дело в том, что солнечный ветер, беспрепятственно проникая в атмосферу планеты, сталкивается с ее молекулами и «выбивает» их в космическое пространство. Этот процесс, называемый атмосферной эрозией, стал причиной того, что за миллиарды лет Марс потерял значительную часть своей атмосферы, превратившись из теплой и влажной планеты, возможно, пригодной для жизни, в холодную и сухую пустыню.

Дегенерация индуцированной магнитосферы, вызванная особым расположением магнитного поля и потока протонов солнечного ветра, может существенно усиливать атмосферную эрозию. Это означает, что Марс продолжает терять свою атмосферу, и этот процесс может протекать быстрее, чем предполагалось ранее.

Полученные результаты не только расширяют наши знания о взаимодействии Марса с окружающей космической средой, но и имеют ключевое значение для понимания эволюции планеты и перспектив поиска следов жизни.

Дальнейшие исследования в этой области помогут более точно оценить скорость атмосферной эрозии и ее влияние на климат Марса, а также разработать более эффективные стратегии для будущих миссий на Красную планету. Возможно, когда-нибудь человечество найдет способ восстановить атмосферу Марса и сделать его вновь пригодным для жизни, но для этого необходимо глубокое понимание всех процессов, происходящих на этой загадочной планете.

1 комментарий

Z
Печально. Было бы неплохо иметь запасную планету. Хотя кто его знает, что бы там выросло.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Ученые предупреждают: таяние ледников может освободить неизвестные человечеству вирусы и бактерии

Исследования в Сибири и на Аляске выявили вирусы, возраст которых достигает 48 500 лет. Некоторые из них до сих пор сохраняют способность инфицировать живые организмы. Глобальное потепление...

От Daewoo к Chevrolet: как Узбекистан стал вторым рынком General Motors в мире

Узбекистан, край древних городов и шёлковых путей, в последние годы переживает настоящий автомобильный бум. Представьте себе, еще в 2022 году с конвейеров местных заводов сошло 333 тысячи машин....

Почему микроавтобус Nysa 522 стал любимцем советских водителей?

Маленькие «рабочие лошадки», способные быстро доставить товар или перевезти людей, были настоящей редкостью в Советском Союзе. В стране, где промышленность в основном обслуживала нужды армии,...

Почему современные автомобильные двигатели превращаются в «одноразовые»: разбираемся в причинах их недолговечности

Хочу поделиться наболевшим. Я не механик и не инженер, но, как и вы, сталкиваюсь с проблемами современных автомобилей. И знаете, что меня больше всего поражает? Вот эти новые, навороченные,...

5 самых сложных языков мира: почему они так трудны для изучения

Изучение языка — это всегда увлекательный, но порой непростой процесс. Некоторые языки кажутся легче для освоения, в то время как другие требуют от изучающих невероятных усилий и...

Шпроты — это не название рыбы: интересные факты о шпротах, на что обратить внимание при выборе

Когда вы открываете банку шпрот, в голове сразу всплывает образ золотистых рыбок с характерным копченым ароматом. Но знаете ли вы, что шпроты — это вовсе не название рыбы, а нечто...