Марсианский водяной пар нанесли на «карту»

Российские ученые из Института космических исследований (ИКИ) РАН и Московского физико-технического института (МФТИ) совместно с французскими и американскими коллегами составили «карту» распределения водяного пара в атмосфере Красной планеты и проследили за сезонными колебаниями его концентрации с помощью данных, собранных за десять лет российско-французским спектрометром SPICAM на борту зонда «Марс-Экспресс». Это самый длительный период наблюдений и самый большой объем данных об атмосферной воде на Марсе.
Марсианский водяной пар нанесли на «карту»

Первоначально прибор SPICAM (Spectroscopy for Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Mars) создавался для российского марсианского зонда «Марс-96».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Новая существенно переработанная версия инструмента была создана при участии ИКИ в рамках соглашения между Роскосмосом и французским космическим агентством CNES по проекту марсианского зонда «Марс-Экспресс». Этот аппарат 2 июня 2003 года был запущен с космодрома Байконур с помощью российской ракеты-носителя «Союз» с разгонным блоком «Фрегат». В конце декабря 2003 года «Марс-Экспресс» вышел на околомарсианскую орбиту и с тех пор успешно работает, собирая данные о планете и ее окрестностях.

Сотрудники ИКИ и МФТИ Александр Трохимовский, Анна Федорова, Олег Кораблев, Александр Родин при участии коллег из французской лаборатории LATMOS и Центра NASA имени Годдарда проанализировали весь массив наблюдений водяного пара в атмосфере Марса, выполненный инфракрасным спектрометром, входящим в состав прибора SPICAM, за период пять марсианских лет (и десять земных — год на Марсе продолжается 1,88 земного).

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Условия на Марсе — низкие температуры и низкое атмосферное давление — не позволяют воде существовать в жидком виде, в открытых водоемах, как на Земле. Однако на планете есть мощный слой вечной мерзлоты, большие запасы водяного льда сосредоточены в полярных шапках. Водяной пар есть и в атмосфере, хотя и в ничтожно малых по земным меркам количествах. Если весь объем воды в атмосфере распределить по поверхности Марса, то толщина водяного слоя не превысит 10−20 микрон, тогда как на Земле это значение в тысячи раз больше.

Данные эксперимента SPICAM позволили уточнить картину годового цикла колебаний концентрации водяного пара в атмосфере, который наблюдается в ходе марсианских миссий с конца 1970-х годов, а также проследить его изменчивость.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Содержание водяного пара в атмосфере достигает максимальных значений 60−70 микрон осажденной воды в северных широтах во время летнего сезона. Летний максимум в южном полушарии значительно ниже — около 20 микрон. Ученые обнаружили также заметное — на 5−10 микрон — снижение концентрации водяного пара во время глобальной пылевой бури, которое, скорее всего, связано с изъятием паров воды из атмосферы за счет процессов адсорбции и конденсации на поверхности.

«Это исследование, основанное одной из самых длительных кампаний мониторинга марсианского климата, является важным вкладом в понимание марсианского гидрологического цикла — важнейшего климатического механизма, который потенциально может поддерживать существование биологической активности на планете», — отмечает соавтор исследования Александр Родин, заместитель руководителя лаборатории инфракрасной спектроскопии планетных атмосфер МФТИ и старший научный сотрудник ИКИ РАН.