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 — такая разрежённая, что и бархан не проползёт. 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.

Но будем надеяться, что ситуация прояснится скоро. Ведь рано или поздно на этих планетах придётся высаживаться — как минимум кому-то из лучшей половины человечества…