Пыльная буря, начавшаяся три недели назад, охватила всю планету Марс. Это явление сопоставимо по масштабу со штормом, наблюдаемым зондом Viking I в 1977 году. И является несколько более неоднородным, чем те, которые наблюдали Mariner-9 в 1971-72 годах, Mars Global Surveyor и космический телескоп Хаббл в 2001 году. Однако это первое подобное явление, которое исследователи имеют возможность наблюдать как с орбиты, так и с поверхности Марса.
Роботы изучают планету Марс
В настоящее время существует шесть спутников, вращающихся вокруг Марса и анализирующих марсианский шторм – это ExoMars, MAVEN, Mangalyaan, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Express и Mars Odyssey. Ровер Curiosity изучает шторм с поверхности. В то время как его коллега Opportunity, который работает только на солнечной энергии, в настоящее время отключен. Поскольку пыль блокирует солнечный свет, необходимый для подзарядки его батарей.
Буря была впервые обнаружена орбитальным аппаратом NASA Mars Reconnaissance Orbiter, когда она приближалась к кратеру Endeavour. Именно там находится 15-летний марсоход Opportunity. Команда ровера была немедленно уведомлена о том, что буря достаточна мощна. И вполне способна блокировать солнечный свет, необходимый для питания марсохода. Планы на случай непредвиденных обстоятельств пригодились. Так как к 6 июня уровни мощности на ровере снизились до критических, и его перевели в спящий режим.
Это не первый случай, когда Opportunity был вынужден приостановить свою работу из-за марсианской погоды. Случившаяся в 2007 году марсианская глобальная пыльная буря также заблокировала необходимое для нормальной работы количество солнечного света. И это заставило ровер перейти в режим аварийного питания. Впоследствии Opportunity, и его тогда еще активный двойник – ровер Spirit, продолжили свою работу, как только буря утихла.
Но несмотря на то, что нынешний шторм пока менее мощный, чем его предшественник, все еще существует риск, что энергии малогабаритных ядерных обогревателей ровера будет недостаточно для того, чтобы основные батареи оставались достаточно теплыми. Ведь мощность бури растет изо дня в день.
Изучение бури
Марсоход Curiosity, который прибыл на Марс в 2012 году, все еще полностью работоспособен. Этот ровер слишком велик, чтобы питаться даже от самых современных солнечных батарей. И поэтому имеет небольшое количество плутония-238 для обеспечения себя энергией. Этот источник питания позволяет роботу продолжать нормальное функционирование. В том числе поможет продолжить передавать данные о буре на Землю. Даже если она катастрофически усилится.
Для обработки множества данных, отправленных спутниками и роверами, потребуются недели и месяцы. Но ученые на Земле с нетерпением ожидают такого разностороннего анализа марсианской пыльной бури. С тех пор, как они были впервые обнаружены и изучены в 1950-х годах, бури считаются одним из основных способов изучения климата Красной планеты.
Существует много гипотез о механизмах возникновения пыльных бурь. Но до сих пор никто не может предсказать, когда произойдет буря. Или как долго она продлится. Известно лишь, что пыльные бури имеют тенденцию возникать при максимальном приближении Марса к Солнцу То есть во время марсианской весны и лета в южном полушарии, которые считаются «периодом пыльных бурь». В это время скорости ветров в пылевых бурях могут превышать 65 километров в час. И этого достаточно для подъема пыли с поверхности. Однако, в отличие от Земли, где дождь осаждает атмосферную пыль, засушливый климат Марса позволяет пыли оставаться в атмосфере в течение нескольких недель. Поэтому облака пыли могут покрыть всю планету.
Опираясь на статистические данные, ученые считают, что вероятность того, что буря случится в любой заданный марсианский год, – один к трем.
Потеря воды
Хотя астрономы и не смогли определить причину возникновения этих бурь, они смогли изучить некоторые из ее эффектов. Наиболее значимое открытие было получено после анализа данных, полученных от орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter. Они показали, что до 10 процентов воды Марса было потеряно в результате последствий таких штормов. Данные пыльной бури 2007 года показали, что водяной пар поднимался почти на 80 километров над поверхностью. Это аномально большая для него высота. На таких высотах ультрафиолетовый свет Солнца способен разрушать химические связи кислорода и водорода. Позволяя водороду улетучиваться в космос.
Этот вывод, который был опубликован в феврале этого года, является еще одним ключом к решению загадки воды Красной планеты. Недавние исследования, проведенные с использованием данных Curiosity показали, что у Марса когда-то был океан глубиной не менее 137 метров. Что подозревается достаточно давно. Но до сих пор не было доказано. Однако, если океан существовал, где он сейчас? Пыльные бури на Красной планете могут объяснить исчезновение, по крайней мере, хотя бы части недостающей воды.
Мог ли Марс поддерживать жизнь?
До того, как вспыхнула буря, Curiosity занимался выполнением задач своей основной миссией, анализируя потенциал, который, возможно, существовала на Марсе в его самые ранние дни. По мере развития шторма НАСА представило новые доказательства того, что ранний Марс мог поддерживать жизнь. Во время изучения осадочной породы возрастом три миллиарда лет в кратере Гейл, Curiosity обнаружил органические молекулы. Что свидетельствует о том, что по крайней мере некоторые из процессов, которые привели к жизни на ранней Земле, также происходили и на раннем Марсе.
Однако Curiosity не смог определить происхождение этих молекул. Органические молекулы всегда имеют в своем составе углерод и водород. А иногда и кислород, азот и следы других элементов. Однако не все молекулы, состоящие из этих элементов, являются органическими. Более того, прежде, чем какой-либо биологический процесс сможет образовывать органические молекулы, их предшественники должны возникать в результате небиологических процессов. Такие процессы наблюдались на спутнике Сатурна – Титане, и спутнике Юпитера – Европе.
Ровер также обнаружил закономерность в содержании метана в атмосфере, окружавшей кратер Гейла. Которая достигает максимума в летние месяцы. И снижается зимой в течение последних трех марсианских лет.