Новости науки "Русского переплета" Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Подписаться на новости

АВТОРСКИЕ НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах" | "Terra & Comp" (Геология и компьютеры) | "Неизбежность странного микромира"| "Научно-популярное ревю"| "Биология и жизнь" | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"
Проект поддержан Международной Соросовской Программой образования в области точных наук.
Новости из мира науки и техники
The Best of Russian Science and Technology
Страницу курирует проф. В.М.Липунов
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

10.05.2019
19:21

Российские ученые рассказали, как Марс теряет воду

    Орбита Марса играет в этом механизме решающую роль.

    Приблизительно каждые два земных года, когда в южном полушарии Марса наступает лето, в его атмосфере открывается «окно», через которое водяной пар может подниматься из нижних слоев газовой оболочки планеты в верхние. Большую его часть ветры уносят на северный полюс, где он оседает на поверхности, однако некоторое количество водяного пара все же распадается и улетучивается в космос.

    Ученые из Московского физико-технического института (Россия) и Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка (Германия) описывают этот необычный марсианский круговорот воды в исследовании, представленном в журнале Geophysical Research Letters. Их компьютерное моделирование показывает, как водяной пар преодолевает барьер холодного воздуха в средней атмосфере Марса и достигает более высоких слоев. Это, по мнению авторов работы, поможет понять, почему Марс, в отличие от Земли, потерял большую часть своей воды.

    Богатый водой Марс

    Миллиарды лет назад Марс был богатой водой планетой, на нем текли реки и бушевали океаны. С тех пор он сильно изменился: сегодня на его поверхности можно найти очень немногочисленные участки с замерзшей водой, а в атмосфере водяной пар встречается лишь в следовых количествах. В общем, Марс, возможно, потерял как минимум 80 процентов своей первоначальной воды.

    Причина этому кроется в том, что в верхних слоях атмосферы Красной планеты ультрафиолетовое излучение Солнца расщепляет молекулы воды на водород (H) и гидроксильные радикалы (OH). Оттуда водород безвозвратно улетучивается в космос. Измерения с помощью зондов и космических телескопов показывают, что даже сегодня вода продолжает теряться таким образом. Но как это возможно? Слой средней атмосферы Марса, как и тропопауза Земли, должен практически блокировать убегание газа, поскольку этот регион обычно настолько холоден, что водяной пар превращается в лед.

    С целью раскрыть эту тайну российские и немецкие исследователи провели моделирование, которое раскрыло ранее неизвестный механизм, напоминающий насос. Их симуляция всесторонне описывает потоки во всей атмосфере, окутывающей Марс: от поверхности до высоты в 160 километров. Расчеты показывают, что ледяной средний слой газовой оболочки становится проницаемым для водяного пара два раза в день, но только в определенном месте и в определенное время года.

    Жаркое южное лето

    Орбита Марса играет в этом процессе решающую роль: путь планеты вокруг Солнца, который длится около двух земных лет, намного более эллиптический, чем у Земли. В точке, ближайшей к Солнцу (примерно совпадает с летом в южном полушарии) Марс приблизительно на 42 миллиона километров ближе к нему, чем в самой дальней точке орбиты, поэтому лето в южном полушарии заметно теплее, чем в северном.

    «Когда в южном полушарии наступает лето, в определенное время дня водяные пары могут локально подниматься с более теплыми воздушными массами и достигать верхних слоев атмосферы. Там воздушные потоки переносят газ к северному полюсу, где он снова охлаждается и оседает. Однако часть водяного пара исключается из этого цикла: под воздействием солнечного излучения молекулы воды распадаются, а водород убегает в космос», – рассказывает Пол Хартог, соавтор работы из Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка.

    Глобальные пыльные бури

    Этот необычный гидрологический цикл усиливается еще одной особенностью Красной планеты: огромные пыльные бури, которые охватывают весь Марс с интервалом в несколько лет. Последние такие штормы произошли в 2007 и 2018 годах и были всесторонне задокументированы орбитальными зондами.

    «Количество пыли, циркулирующей в атмосфере во время такой бури, облегчает транспортировку водяного пара в верхние слои атмосферы», – добавил Александр Медведев, соавтор работы из Института исследований Солнечной системы им. Макса Планка.

    Ученые подсчитали, что во время пыльной бури 2007 года в верхние слои атмосферы попало вдвое больше водяного пара, чем это происходит в спокойные для Марса времена. Поскольку частицы пыли поглощают солнечный свет и, таким образом, нагреваются, температура во всей атмосфере повышается до 30 градусов.

    «Наша модель с беспрецедентной точностью показывает, как пыль в атмосфере влияет на микрофизические процессы, связанные с превращением льда в водяной пар», – пояснил Дмитрий Шапошников, ведущий автор исследования из Московского физико-технического института.

    Авторы работы заключают, что, во-видимому, атмосфера Марса более проницаема для водяного пара, чем земная, и раскрытый сезонный круговорот воды в значительной степени способствует продолжающейся потере воды Красной планетой.

    По информации https://in-space.ru/rossijskie-uchenye-rasskazali-kak-mars-teryaet-vodu/

    Обозрение "Terra & Comp".

Помощь корреспонденту
Кнопка куратора
Добавить новость
Добавить новости
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100