Research

Занапастила марсохід «Оппортьюніті» пилова буря пояснила пропажу води з Марса

Мабуть, одна з найцікавіших загадок,пов'язаних з Марсом, полягає в таємниці зникнення води з поверхні Червоної планети. Сьогодні, завдяки працюючим (і працювали) на поверхні планети марсоходам, а також орбітальним апаратам вчені майже напевно впевнені, що колись Марс був набагато вологіше. Більш того, існують підозри, що майже 2/3 його поверхні в далекому минулому міг покривати гігантський океан. Так куди ж поділася вся вода? Згідно з висновками нового дослідження, опублікованого в журналі Nature, винуватцями, а точніше винуватицями цього зникнення можуть бути глобальні пилові бурі, що опускаються на Червону планету із завидною постійністю.

Пилові бурі - досить часте явище для Марса. Одна з них відносно недавно «поховала» один з марсоходів аерокосмічного агентства NASA «Оппортьюніті». Вони мають сезонних характер, і найчастіше починаються навесні і влітку, в Південній півкулі планети. Тривають, як правило, протягом декількох днів, накриваючи собою площі за розмірами рівні території США. Крім цього, на планету з періодичністю опускаються глобальні пилові бурі, що закривають все небо Марса.

В середині липня 2018 року космічний телескопNASA «Хаббл» провів спостереження за Марсом, всього за 13 днів до того моменту, як планета максимально зблизилася з Землею. Якщо в рамках попередніх спостережень на зображеннях була виразна видно поверхню Червоної планети, то на нових знімках вчені змогли побачити лише гігантський шторм, повністю охопив Марс. Глобальні пилові бурі Марса можуть тривати тижнями і навіть місяцями. Найчастіше починаються тоді, коли на Південній півкулі настає весна або літо. У цей момент Марс знаходиться найближче до Сонця, що максимально підвищує температуру на його поверхні і призводить появи сильних сонячних вітрів

Глобальні пилові бурі на Марсі поводятьсянабагато менш передбачувано, ніж більш компактні, сезонні шторму. Вони трапляються раз в декілька років, покривають всю планету і можуть тривати місяцями. Під час останнього такого шторму, удар в червні 2018 року і тривав до вересня, за катастрофічним марсіанським погодним явищем спостерігали шість орбітальних і два наземних космічні апарати. На жаль, один з них, марсохід «Оппортьюніті» не зміг пережити останній ураган.

Зображення отримане марсоходом «К'юріосіті» наодній з дільниць, на якому проводилося буріння ґрунту Червоної планети. Фотографія зліва була зроблена в ході звичайного марсіанського дня, до початку глобального пилового шторму 2018 року. Зображення зліва апарат зробив, коли пиловий шторм повністю набрав свою силу

Питання в тому, що викликає ці масивні шторму? Яку роль вони відіграють в марсіанському кліматі і як впливають на атмосферу Червоної планети? Вони чи відповідає за те, що Марс втратив свою воду? Відповіді на ці загадки не одне десятиліття намагаються знайти фахівці аерокосмічного агентства NASA.

По-перше, швидку відповідь на один часто задаєтьсяпитання: яким чином марсоходу «К'юріосіті» вдалося пережити глобальну пиловий шторм, а «Оппортьюніті» «загинув смертю хоробрих»? Справа в тому, що «Оппортьюніті» працював на базі сонячних батарей. Опустився на планету шторм перекрив доступ сонячних променів. Можливо, були й інші причини, в кінці кінців жоден марсохід вічно працювати не зможе, але недолік сонячної енергії зіграв основну роль в загибелі «Оппортьюніті». У свою чергу «К'юріосіті» працює на базі РІТЕГ - радіоізотопного термоелектричного генератора (читай: компактного ядерного реактора), тому йому байдуже - чи є на небі Сонце чи ні.

Панорамне зображення, зроблене ровером«Оппортьюніті», на якому видно сонячні панелі апарату. Всі наукові операції машини були припинені через те, що на планету опустилася глобальна пилова буря

За весь час вивчення Марса вчені стикалися здекількома глобальними пиловими бурями. Дістався до нашого планетарного сусіда в 1971 році космічний апарат «Марінер-9» виявив, що планета буквально оповита пилом. З тих пір бурі спостерігалися в 1977, 1982, 1994, 2001, 2007 і 2018 роках. Більш того, в 1977 році вчені стали свідками одразу двох окремих глобальних бур, що ще сильніше ускладнило загадку цього явища.

Скотт Гузевич - вчений-фахівець в області наукза тією атмосферою з Центру космічних польотів Годдарда NASA. Саме під його керівництвом проводилися останні дослідження з вивчення марсіанських пилових бур. В опублікованому на сайті NASA прес-релізі Гузевич зазначає, що вчені і раніше не розібралися в тому, що призводить до появи таких потужних атмосферних явищ, проте пилова буря 2018 року дала дослідникам деякі нові зачіпки. Дуже важливі зачіпки.

Ці фотографії були отримані камерою HiRise,встановленої на борту орбітального космічного апарату MRO, кружляють навколо Марса. На знімку зліва видно кратер, яким він був до початку марсіанського шторму. Справа показаний той же кратер, але вже під час пилової бурі

Потужні пилові бурі Марса можуть допомогти дослідникам розібратися в тому, куди могла подітися вода з поверхні Червоної планети.

Геронимо Віллануева з того ж Центру космічнихпольотів Годдарда NASA, який побудував свою кар'єру на вивченні води Марса, разом з колегами з Європейського космічного агентства, а також російського «Роскосмосу» з'ясували, куди могла подітися колись перебувала на Марсі вода, або як мінімум її більшість.

«Глобальні пилові бурі можуть дати нам потрібне пояснення», - коментує Віллануева, гідролог з Центру космічних польотів Годдарда NASA.

Все досить просто. Частинки під час дуже масштабних бурь частинки води могли підніматися разом з пилом в верхні шари атмосфери і випаровуватися під впливом сонячного випромінювання.

«Якщо підняти воду високо в атмосферу, то позбутися її буде набагато простіше», - пояснює Віллануева

Глобальні пилові бурі Марса піднімають високо ватмосферу не тільки частинки пилу, відзначають дослідники. Вони також піднімають вгору мікрочастинки води. Зазвичай їх знаходили на висотах близько 20 кілометрів, проте Віллануева зі своїми колегами з проекту «ЕкзоМарс» завдяки космічному орбітальному апарату Trace Gas Orbiter виявили, що частинки води під час глобальних пилових бур можуть підніматися аж до 80 кілометрів над поверхню Марса. На такій висоті атмосфера планети дуже розряджена. Випромінювання Сонця без праці розщеплює молекули H2O, а сонячний вітер здуває отримав водень і кисень далі в космос.

На Землі піднялася в атмосферу вологаконденсується і падає назад у вигляді дощу. Однак на Марсі таке неможливо. Цілком ймовірно, що Марс саме таким чином дуже повільно вичерпати всі свої запаси води.

Обговорити статтю можна в нашому Telegram-чаті.