МИССИЯ НАСА MAVEN ВЫЯВИЛА, ЧТО В АТМОСФЕРЕ МАРСА ЕСТЬ МЕТАЛЛ

Согласно новым результатам, полученным с космического аппарата MAVEN от NASA, высоко в атмосфере Марса находятся электрически заряженные атомы (ионы) металлов. Ионы металлов могут обнаружить ранее невидимую активность в таинственной электрически заряженной верхней атмосфере (ионосфере) Марса.

«MAVEN впервые напрямую обнаружил постоянное присутствие ионов металлов в ионосфере планеты, отличной от Земли», — сказал Джозеф Гребовски из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и ведущий автор нового исследования, подробно описывающего результаты MAVEN.

«Поскольку металлические ионы имеют длительное время жизни и переносятся далеко от места своего происхождения нейтральными ветрами и электрическими полями, их можно использовать для определения движения в ионосфере, подобно тому, как мы используем поднятый лист, чтобы определить, в какую сторону дует ветер», — сказал Гребовски. Новое исследование было опубликовано сегодня в Geophysical Research Letters, журнале Американского геофизического союза.

MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission) исследует верхние слои атмосферы Марса, чтобы понять, как планета потеряла большую часть своего воздуха, превратившись из мира, который мог поддерживать жизнь миллиарды лет назад, в холодную пустынную планету сегодня. По словам команды MAVEN, понимание ионосферной активности проливает свет на то, как марсианская атмосфера теряется в космосе.

Металл поступает из постоянного дождя из крошечных метеоритов на красную планету. Когда высокоскоростной метеорит попадает в атмосферу Марса, он испаряется. Атомы металла в паровом следе получают часть своих электронов, оторванных другими заряженными атомами и молекулами в ионосфере, превращая атомы металла в электрически заряженные ионы.

MAVEN обнаружил ионы железа, магния и натрия в верхних слоях атмосферы Марса за последние два года с помощью своего прибора Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer, что дало команде уверенность в том, что ионы металлов являются постоянным явлением. «Мы обнаружили ионы металлов, связанные с близким прохождением кометы Siding Spring в 2014 году, но это было уникальное событие, и оно не сообщило нам о долгосрочном присутствии ионов», — сказал Гребовски.

По словам команды, межпланетная пыль, вызывающая метеоритные дожди, распространена по всей нашей Солнечной системе, поэтому вполне вероятно, что все планеты и луны Солнечной системы с существенной атмосферой содержат ионы металлов.

Ракеты-зонды, радары и спутниковые измерения обнаружили слои ионов металлов высоко в атмосфере над Землей. Также были косвенные доказательства наличия ионов металлов над другими планетами в нашей солнечной системе. Когда космические аппараты исследуют эти миры с орбиты, иногда их радиосигналы проходят через атмосферу планеты на пути к Земле, а иногда части сигнала блокируются. Это было интерпретировано как помехи от электронов в ионосфере, некоторые из которых, как считается, связаны с ионами металлов. Однако долгосрочное прямое обнаружение ионов металлов MAVEN является первым убедительным доказательством того, что эти ионы существуют на другой планете и что они являются постоянным элементом там.

Команда обнаружила, что ионы металлов ведут себя на Марсе иначе, чем на Земле. Земля окружена глобальным магнитным полем, которое генерируется в ее недрах, и это магнитное поле вместе с ионосферными ветрами заставляет ионы металлов собираться в слои. Однако на Марсе есть только локальные магнитные поля, окаменевшие в определенных областях его коры, и команда видела слои только вблизи этих областей.

«В других местах распределение ионов металлов совершенно не похоже на то, что наблюдается на Земле», — сказал Гребовски.

Исследование имеет и другие приложения. Например, неясно, могут ли ионы металлов влиять на формирование или поведение высотных облаков. Кроме того, детальное понимание метеоритных ионов в совершенно разных средах Земли и Марса будет полезно для лучшего прогнозирования последствий воздействия межпланетной пыли в других, еще не исследованных атмосферах солнечной системы.

«Наблюдение за ионами металлов на другой планете дает нам возможность сравнивать и сопоставлять их с Землей, чтобы лучше понять ионосферу и химию атмосферы», — сказал Гребовски.