Kodėl suiro Marso atmosfera: NASA pagaliau atskleidė paslaptį

Kaip pažymėjo leidinys „Interesting Engineering“, NASA misija MAVEN pirmą kartą tiesiogiai stebėjo procesą, vadinamą išsisklaidymu – tai nepastebimas mechanizmas, kai iš saulės vėjo į Marsą patenkančios įkrautos dalelės susiduria su Marso atmosfera ir išmeta atomus į kosmosą.

Ši audringa sąveika gali būti pagrindinė priežastis, dėl kurios Marsas prarado savo tankią atmosferą, o kartu su ja ir gebėjimą išlaikyti skystą vandenį savo paviršiuje.

Šis proveržis yra svarbus etapas MAVEN misijai, kuri yra Marsą tyrinėjančios programos dalis, skirta atskleisti, kaip Raudonoji planeta prarado savo atmosferą.

Nors mokslininkai jau seniai įtarė, kad šis procesas vaidina svarbų vaidmenį Raudonosios planetos atmosferos erozijoje, jie neturėjo konkrečių įrodymų.

„Tai tarsi šaudyti patrankos sviedinį į baseiną. Šiuo atveju patrankos sviedinys – tai sunkūs jonai, kurie labai greitai įsiskverbia į atmosferą ir išmeta neutralius atomus ir molekules“, – palygino Shannon Curry, MAVEN vyriausioji tyrėja Kolorado universiteto Atmosferos ir kosmoso fizikos laboratorijoje.

Ankstesni atradimai davė tik netiesioginių užuominų, nurodydami į galimą išsiskyrimą, bet neužfiksavo paties proceso.

Kadangi lengvesni izotopai natūraliai yra aukščiau atmosferoje, jų trūkumas, palyginti su sunkesniais, leidžia manyti, kad jie buvo išmesti į kosmosą. Ir vienintelis žinomas procesas, galintis selektyviai pašalinti šiuos lengvesnius izotopus, yra išsiskyrimas.

Dabar, naudodami duomenis iš trijų prietaisų, esančių MAVEN – saulės vėjo jonų analizatoriaus, magnetometro ir neutraliųjų dujų bei jonų masių spektrometro – mokslininkai pirmą kartą užfiksavo išsiskyrimą veikiant.

Be to, komandai reikėjo atlikti matavimus visoje planetos dieninėje ir naktinėje pusėje žemame aukštyje, o tai užtrunka metus.

Sujungę duomenis iš trijų MAVEN prietaisų, mokslininkai sukūrė pirmąjį išsamų žemėlapį, susiejantį išsklaidytą argoną su įeinančiu saulės vėju. 

Žemėlapis parodė argono atomus aukštai Marso atmosferoje, būtent ten, kur į ją įsirėžė energingos dalelės – aiškus, realus išsklaidymo proceso įrodymas.

Dar labiau stebina tai, kad procesas vyko keturis kartus greičiau nei tikėtasi, o aktyvumas sustiprėdavo per saulės audras. 

Šis tiesioginis stebėjimas patvirtina, kad išsklaidymas buvo pagrindinis atmosferos praradimo veiksnys ankstyvaisiais Marso metais, kai jauna Saulė buvo daug aktyvesnė.

„Šie rezultatai patvirtina išgaravimo vaidmenį Marso atmosferos praradime ir vandens istorijos šioje planetoje nustatymui“, – sakė Karis.

Šis atradimas padeda užpildyti didelę spragą mokslinėje Marso transformacijos iš kadaise gyvybingos planetos į šaltą, sausą pasaulį, kurį matome šiandien, sampratoje. 

Jis taip pat suteikia kritiškai svarbią informaciją apie planetų vystymąsi ir tai, ko gali prireikti, kad jos išliktų gyvybingos.