23.04.2009

Марс и Венера похоже теряют атмосферу

Тут воздух из густого пара с серной кислотой. Там — собачий холод и пыльные бури. Единственное, что роднит эти адские условия, — это то, что ни в одних, ни в других жить невыносимо. Казалось бы, картины друг на друга не похожи, да и планеты разные: Венера и Марс. Но вдруг выяснилось, что общего между ними больше, чем мы могли себе представить.

Потрясающую новость сообщили астрономы, проанализировав данные аппаратов Mars Express и Venus Express. Эти космические зонды с удивительно "неразнообразными" названиями Европейское космическое агентство (ESA) запускало ещё в 2003 и в 2005 годах. Благодаря информации, добытой этими небесными разведчиками за прошедшие годы, учёные узнали много чего интересного соответственно о Марсе и Венере.

И вот специалисты, занимающиеся сравнительной планетологией (есть такая астрономическая дисциплина), заявили, что у этих двух планет вдруг обнаружилось удивительное сходство.

На обоих аппаратах установлены практически одинаковые анализаторы космической плазмы и высокоэнергетичных атомов (Analyser of Space Plasmas and Energetic Atoms — ASPERA), находящихся во внешних слоях газовых оболочек планет. Поэтому провести сравнительное изучение атмосфер оказалось очень удобно. Что и сделали.

Mars Express и Venus Express исследовали области магнитного поля, находящиеся позади (относительно Солнца) Марса и Венеры. Точно так же, как и Земля, эти планеты подвергаются воздействию солнечного ветра — потока заряженных частиц с нашего светила. Он срывает с планет атомы верхних слоёв атмосферы. Однако некоторые факторы ослабляют его и не дают ему "содрать" всю атмосферу разом.

Основной фактор — магнитное поле. Магнитные поля у планет различны, поэтому данный процесс везде протекает по-разному. Так, у нашей планеты оно сильное, поэтому земная атмосфера хорошо защищена от разрушительного воздействия солнечного ветра.

У Венеры магнитное поле очень слабое, и атмосфера там удерживается преимущественно за счёт гравитации: планета довольно крупная, размером почти с Землю. Марс же меньше нашей планеты почти вдвое, а магнитного поля у него практически нет (при том, что у него, видимо, жидкое ядро). Следовательно, и с атмосферой у него, можно сказать, почти глухо.

Однако, несмотря на эти и многие другие различия, атмосферы Марса и Венеры под воздействием солнечного ветра ведут себя очень похоже.

И в том и в другом случае частицы верхнего слоя атмосферы ионизируются солнечным ветром (поэтому этот слой называется ионосферой), и в нём возникает магнитное поле. С ночной стороны планеты он имеет конфигурацию гигантского хвоста, тянущегося в космическое пространство.

Удивительно то, что структуры этого поля и "несущей" его ионосферы, срывающейся в космос, и у Венеры и у Марса очень похожие. Но при этом атмосферы этих планет разные: венерианская — весьма плотная, а марсианская — очень разрежённая. Следовательно, поведение ионосфер тоже должно радикально отличаться, но в реальности-то это не так! Неувязочка выходит.

Причина, как утверждает один из участников проекта Venus Express Телун Чжан (Tielong Zhang), в том, что на высоте порядка 250 километров плотность ионосфер обеих планет имеет практически одинаковую величину. Этот неожиданный факт учёный никак не прокомментировал, однако некоторые объяснения можно будет найти в журнале "Планетология и наука о космосе" (Planetary and Space Science), который в ближайшее время посвятит исследованиям этой проблемы отдельный номер.

Однако нашлись и кое-какие небольшие отличия в потерях атмосфер.

Расстояние от Солнца до Венеры в два с лишним раза меньше, чем до Марса. Поэтому на венерину ионосферу солнечный ветер давит сильнее. Из-за этого (а также из-за "густоты" тамошнего воздуха) движение срывающихся атмосферных частиц здесь упорядочено и чем-то похоже на течение жидкости. Для марсианской ионосферы это практически не характерно — там молекулы более "самостоятельны" и мало друг с другом взаимодействуют.

Кстати, у Марса имеется ещё одна маленькая особенность, которой у Венеры нет. В коре Красной планеты есть небольшие, но мощные источники магнитных полей, которые оказывают неодинаковое воздействие на ионосферу: в одних местах они защищают атмосферу от солнечного ветра, в других, наоборот, способствуют её потерям.

Такие сходства и различия астрономы совсем недавно стали пытаться объяснять, и это свидетельствует о том, что в науке пока нет полного представления о поведении ионосфер — по крайней мере Венеры и Марса. Однако участники проектов Venus Express и Mars Express надеются, что чем дольше эти аппараты будут работать совместно, тем яснее будет картина.

Источники:

1. MEMBRANA