На Марсе обнаружили сезонный озоновый слой: что его формирует
Температура внутри гигантского полярного вихря на северном полюсе Марса оказалась намного холоднее, чем снаружи, следует из результатов нового исследования. Выяснилось также, что постоянная темнота полярной ночи вызывает неожиданный эффект — резкий всплеск концентрации озона.
Уникальную возможность изучить недоступные ранее процессы подарила ученым сама природа Марса. Полярный вихрь, подобный земному, формируется из-за наклона оси планеты и с окончанием северного лета накрывает полюс, не отпуская его до самой весны. Иногда этот вихрь теряет стабильность и смещается к югу — именно в такие моменты исследователи смогли «просканировать» его ледяные глубины.
Согласно исследованию Кевина Олсена из Оксфордского университета, главная характеристика вихря — экстремальный холод. Для своих измерений исследователь использовал данные инструмента Mars Climate Sounder на орбитальном аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), который способен измерять температуру и границы вихря.
Выяснилось, что атмосфера внутри полярного вихря, от поверхности и до высоты около 30 км, характеризуется чрезвычайно низкими температурами, примерно на 40°C холоднее, чем снаружи. В таких условиях скудные запасы водяного пара в марсианской атмосфере мгновенно замерзают и оседают на полярной шапке в виде инея.
Именно это исчезновение воды и запускает цепную химическую реакцию. В обычных условиях озон на Марсе быстро разрушается в реакциях с производными водами, которые образуются под воздействием ультрафиолетового солнечного света. Но когда вода из атмосферы полностью исчезает, озону не с чем вступать в реакцию, и он начинает накапливаться внутри вихря, создавая уникальную аномалию.
«Озон является очень важным газом на Марсе — это очень химически активная форма кислорода, которая говорит нам о том, как быстро происходят химические процессы в атмосфере», — поясняет Олсен. Понимание того, сколько на Марсе озона и насколько он изменчив, позволяет узнать больше о том, как менялась атмосфера с течением времени, и даже о том, был ли когда-то на Марсе защитный озоновый слой, как на Земле.
Этот вопрос является ключевым для астробиологии. Если в далеком прошлом на Марсе был устойчивый озоновый слой, он мог защищать поверхность от ультрафиолетового излучения из космоса, что значительно повышало бы шансы на возникновение и развитие жизни.
Ранее ученые нашли способ предсказывать зеленые полярные сияния на Марсе. Помогли в этом данные о выбросах корональной массы на Солнце.
Иллюстрация NASA/JPL/University of Arizona