Почему на Марсе есть атмосфера??


Почему на Марсе есть атмосфера??

  • Около 4 млрд лет назад Марс был теплой и влажной планетой, а давление воздуха у его поверхности, по мнению ученых, было сопоставимо с атмосферным давлением на Земле. Однако позже Красная планета утратила значительную часть своей атмосферы и превратилась в холодную и сухую пустыню.

    Существует несколько версий катастрофы. Согласно первой, атмосфера исчезла из-за сильных метеоритных бомбардировок, а по другой — атмосферу постепенно снял солнечный ветер — поток заряженных частиц от Солнца. Ведь Марс не может противостоять солнечному ветру, так как не обладает, подобно Земле, мощным магнитным полем, которое отклоняет частицы.



    Сейчас эта планета представляет собой сухую пустыню с очень тонкой атмосферой — лишь восемь десятых процента от земной, а 95 процентов ее составляет углекислый газ. Средняя температура на Марсе достигает минус 75 градусов, однако в полдень на экваторе уже 70 градусов тепла. И хотя при таких начальных условиях потребуется большая работа, чтобы сделать планету пригодной для жизни, планетолог Кристофер Мак-Кей и метеоролог Оуэн Тун считают, что это вполне разрешимая задача.

    Марс получает всего лишь сорок три процента солнечного света от того, что поступает на Землю. Поэтому даже при мощной атмосфере он был бы невероятно холодным. И первое, что надо сделать при освоении Марса, по мнению ученых, — увеличить способность его атмосферы поглощать и сохранять энергию. Этого можно достичь, произведя на поверхности планеты достаточное количество «парниковых» газов. Предполагается, что марсианский грунт богат хлором, фтором, углеродом, водородом и другими компонентами, образующими хлорфторуглероды. На Земле химики уже продемонстрировали, что это из этих элементов можно получать «парниковые» газы. А что — бы на Марсе началось потепление, по расчетам ученых, потребуется столько же хлорфторуглеродов, сколько ежегодно выбрасывается в атмосферу Земли, — несколько миллионов тонн. И в первый же год, согласно модели метеоролога Джеймса Кастинга, средняя температура Марса поднимется с минус 75 до минус 22 градусов.

    При повышении температуры до минус двадцати градусов на Марсе, вполне вероятно, начнут таять ледяные шапки и размораживаться грунт, которые в обилии содержат СО2. Так будет продолжаться до подъема температуры выше точки замерзания, и тогда в атмосферу добавится еще один компонент — водяной пар. Но вода хороша во всех отношениях, кроме одного, — она поглощает слишком много углекислого газа, а его уменьшение вновь приведет к резкому похолоданию. На современном уровне знаний эта проблема остается неразрешимой, однако при дальнейшем изучении Марса или даже осуществления этого смелого проекта у ученых будет достаточно времени для поиска решения.

    Но если баланс между высвобождением и поглощением углекислого газа удастся так или иначе установить, в повестку дня встанет более перспективный способ использования СО2. После того как в грунте Марса микроорганизмы восполнят недостаток азота, завезенные на него растения начнут вырабатывать кислород, поглощая углекислый газ. Однако для того чтобы создать достаточное количество кислорода, современным земным растениям потребуется сто тысяч лет. Но если с помощью генной инженерии удастся создать растительные фабрики по производству кислорода, насыщение им атмосферы Марса до необходимого уровня будет достигнуто всего за тысячу
    - другую лет.

  • За последние несколько лет НАСА сделала множество заявлений об открытиях на Марсе, и фанатам красной планеты есть чему радоваться: известий подобного характера становится все больше и больше. В скором времени планируется постройка Марсианской наземной лаборатории, запуск марсохода ЭкзоМарс, Марсианского научного орбитального аппарата и зонда МЭЙВЕН, которые предоставят детальные научные измерения современной атмосферы Марса и позволят судить более развернуто об истории планеты.
    «Потеря Марсом атмосферы все еще является тайной» , – говорит Даг Макъюстен, директор Марсианской исследовательской программы при штаб-квартире НАСА в Вашингтоне.

    Сейчас Марс лысеет как пожилой банкир, его некогда богатая атмосфера, позволившая появиться водным каналам, исчезла много лет назад. Почему это произошло и каковы потери атмосферы на нынешнем этапе – вот вопросы, ради которых был построен зонд Мэйвен. В результате работы зонда будет проведен анализ эволюции атмосферы Марса. Проектов подобных этому еще никогда не предпринималось, и к 2014 году мы будем знать об атмосфере Марса на порядок больше чем сейчас.

    Сам зонд будет вращаться вокруг планеты на достаточно низкой высоте, чтобы брать образцы атмосферы, и не столько для того, чтобы узнать, что в ней, сколько для того, чтобы определить, чего там нет. Согласно одной из теорий, Марс, утратив свои магнитные полюса, остался беззащитным против безжалостного влияния солнечной радиации, уничтожившей все, что не было прикреплено к поверхности планеты.



    На подлете к Марсу осенью 2014 Мэйвен воспользуется собственными двигателями и войдет в атмосферу, образовав эллиптическую орбиту на высоте от 90 до 3,87 миль от поверхности. Восемь приборов, установленных на зонде, будут производить измерения на протяжении земного года, что соответствует примерно половине марсианского года. Кроме того, Мэйвен соберет образцы на высоте 80 миль, чтобы определить состав верхних слоев атмосферы.

    Во время и по окончанию своей основной миссии, зонд будет также поддерживать связь между роботами, работающими на поверхности Марса. Тем временем физики из Университета Ляйсестера, входящие в международную группу ученых, изучающих воздействие Солнца на атмосферу Марса, сообщили, что Марс постоянно теряет часть атмосферы в связи с не прекращающимися порывами солнечного ветра.

    Ученые проанализировали данные о солнечном ветре и результаты наблюдения спутника и обнаружили потоки тяжелых ионов, уходящие из атмосферы Марса в космос. Они пришли к выводу, что атмосфера Марса рассеивается не постепенно, а порывами. Ученые отнесли эти атмосферные порывы к результатам таких солнечных процессов как вращающиеся взаимодействующие зоны. Эти зоны формируются, когда быстрый солнечный ветер встречаются с медленным солнечным ветром, создавая зоны высокого давления. Проходя мимо Марса, эти порывы могут сносить часть его атмосферы.



    Команда исследователей определила, что когда подобные порывы происходят, отток атмосферы от Марса в 2,5 раза превосходит отток, когда порывов не наблюдается. Более того, около трети частиц, высвобождающихся из атмосферы Марса в космос, делают это непосредственно во время порывов. Профессор Марк Лестер, декан факультета физики и астрономии в Университете Ляйсестера сказал: «Главной причиной, по которой это случается на Марсе, но не на Земле, является отсутствие у Марса магнитных полей, защищающих атмосферу.

    С другой стороны, наблюдения проводились на протяжении очень короткого периода – всего одиннадцати солнечных циклов, поэтому мы надеемся на более достоверные результаты, которые можно будет получить только со временем».




Предыдущий:

Следующий: