Ученые из Бостонского университета выяснили, что Марс теряет атмосферу из-за гигантских волн, которые солнечный ветер создает на границе с космосом. К такому выводу исследователи пришли, впервые объединив данные с китайского зонда «Тяньвэнь-1» и американского аппарата MAVEN. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.
В отличие от Земли, Марс не защищен глобальным магнитным полем. Из-за этого поток заряженных частиц от Солнца – солнечный ветер – напрямую взаимодействует с его верхними слоями атмосферы. Это взаимодействие похоже на то, как ветер дует над поверхностью воды: оно порождает огромные волны, известные как волны Кельвина-Гельмгольца. Эти волны, в свою очередь, формируют крупные облака плазмы, которые затем уносятся в открытый космос.
Гипотезы о таком механизме существовали и раньше, но им не хватало прямых доказательств. Прорыв стал возможен благодаря одновременной работе двух космических аппаратов. «Тяньвэнь-1» измерял параметры солнечного ветра на подлете к планете, в то время как MAVEN, находясь на орбите Марса, фиксировал утечку ионов из атмосферы. Сопоставление этих данных позволило напрямую связать изменения в солнечном ветре с потерей атмосферных газов.
Исследование также показало, что атмосфера улетучивается неравномерно. Процесс наиболее активен на той стороне планеты, которая развернута к электрическому полю солнечного ветра. Понимание этого механизма помогает объяснить, как Марс, который в прошлом мог иметь плотную атмосферу и жидкую воду на поверхности, превратился в холодную и сухую планету. Ученые полагают, что схожие процессы могут происходить и на других планетах без сильного магнитного поля, в том числе за пределами Солнечной системы.
