Первые результаты российско-европейской миссии «ЭкзоМарс»

10 апреля 2019 года в журнале Nature были опубликованы первые результаты научной миссии зонда Trace Gas Orbiter10 апреля 2019 года в журнале Nature были опубликованы первые результаты научной миссии зонда Trace Gas Orbiter, полученные с начала его работы в апреле 2018 года. Они были представлены на пресс-конференции в ходе Генеральной ассамблеи Европейского союза наук о Земле в Вене (Австрия).

Космический аппарат Trace Gas Orbiter (TGO) российско-европейской миссии «ЭкзоМарс» работает на орбите Красной планеты уже год. Два научных прибора на борту TGO (из четырёх) созданы в России, в Институте космических исследований РАН. За это время он составил детализированную карту распределения воды под поверхностью планеты, изучил влияние глобальных пылевых бурь на атмосферу, а так же не обнаружил следов присутствия метана в ней, что усложнило загадку его открытия инструментами марсохода «Кьюриосити» НАСА и датчиками зонда Mars Express ЕКА, о которых сообщалось ранее.

Метан на Марсе

Открытие метана на Марсе стало сенсацией. На Земле почти все запасы этого газа в атмосфере носят биологическое происхождение, однако он быстро разрушается в результате взаимодействия его молекул с солнечными лучами и кислородом. По этой причине многие ученые выступили с предположением о том, что источником марсианского метана могут быть марсианские микроорганизмы.

На прошлой неделе НАСА и ЕКА объявили, что и марсоход «Кьюриосити» и орбитальный аппарат Mars Express обнаружили большие выбросы метана с интервалом в один день в 2013 году и даже смогли провести триангуляцию наиболее вероятного источника выбросов. Однако опубликованные журналом Nature свежие результаты наблюдений космическим аппаратом TGO демонстрируют совсем иную картину содержания этого газа в атмосфере Красной планеты.

Результаты измерений концентрации метана в марсианской атмосфере в ходе различных миссий.

 

Исследователи проанализировали данные аппарата Trace Gas Orbiter (TGO), собранные между апрелем и августом прошлого года. Чтобы повысить точность измерения концентраций следовых газов, TGO использует метод солнечных затмений — измеряет спектр поглощения атмосферы на закате и рассвете. Это позволяет снизить уровень шума в снятом спектре и в десять раз увеличить оптический путь лучей. Эти измерения орбитальный зонд проводит с помощью российского спектрометрического комплекса ACS и бельгийского NOMAD.

Несмотря на относительно малую продолжительность наблюдений, зонду удалось измерить концентрацию метана почти в ста точках над поверхностью Красной планеты. Большая часть этих измерений относится к приполярным областям, однако несколько точек захватывают и экваториальные широты, в частности область кратера Гейла, где марсоход «Кьюриосити» обнаружил большой выброс газа в атмосферу. Анализ полученных данных показывает, что во всех точках TGO отметил концентрацию не более 0,15 миллиардных долей объема с учетом погрешностей. Это в сто раз меньше данных Mars Express и в десять раз меньше данных «Кьюриосити».

Ученые не критикуют результаты замеров, полученных другими командами, однако объяснить, куда мог исчезнуть этот метан, пока тоже не могут.

Влияние пылевых бурь на атмосферу

В середине 2018 года на Марс опустилась глобальная пылевая буря, стоившая «жизни» одному из марсоходов НАСА — «Оппортьюнити». Наблюдая за этим событием сверху, орбитальный аппарат TGO получил отличную возможность для того, чтобы разобраться, какое влияние подобные гигантские бури оказывают на атмосферу планеты. Анализ данных проводился другой группой ученых . Результаты их исследования также были опубликованы в журнале Nature.

Вертикальное распределение пыли и водяного пара во время пылевой бури по данным аппарата TGO

 

Ученые провели замеры вертикального распределения пыли, воды и «полутяжелой» воды (в ее молекулах содержится по одному атому водорода и дейтерия) до высоты 90 километров над поверхностью. Анализ данных показал, что перед пылевой бурей 30 мая 2018 года «полутяжелая» вода практически пропала с высот более 40 километров, что указывает на процесс формирования водно-ледяных облаков. Однако во время шторма эта концентрация снова повышалось, что говорит о том, что только что сформировавшиеся облака нагревались, таяли и разрушались. Ученые отмечают, что эти процессы могут еще сильнее ускорить циркуляцию веществ по атмосфере.

Карта распределения подповерхностной воды

Вода содержится не только в атмосфере Красной планеты, но и под ее поверхностью. С помощью российского инструмента FREND зонд TGO с мая по сентябрь прошлого года провел несколько сканирований поверхности Марса, благодаря чему ученым удалось обновить глобальную карту распределения воды в почве на глубине до 1 метра.

Результаты оказались схожими с выводами предыдущих наблюдений. Самая большая концентрация воды находится в полярных регионах (в частности, рядом с Северным полюсом планеты), в то время как остальные части планеты покрыты чередующимися «влажными» и «сухими» регионами. Работа инструмента FREND еще не завершена, однако ученые уже получили наиболее детализированную карту распределения воды на планете.

Первая карта распределения подповерхностных марсианских вод от Trace Gas Orbiter

 

«Всего за 131 день прибор позволил создать карту лучше, чем основанная на 16-летних данных его предшественника на борту зонда NASA «Mars Odyssey», и она станет еще лучше», – рассказывает Игорь Митрофанов из Института космических исследований РАН (Россия), главный исследователь инструмента FREND.

Источник: exomars.cosmos.ru

© ООО "Астрофест", 2018. Создание сайта: Эд Важоров, cheboksary.ru