В атмосфере Марса в 10 раз больше пара, чем считалось

Об этом сообщают РИА Новости. Атмосфера Марса содержит в 10 тысяч раз меньше воды, чем земная, если всю ее осадить на поверхность планеты, то толщина ее слоя составит лишь 10 микрон. Однако водяной пар является одним из самых динамичных и быстро меняющихся газовых компонентов на Марсе. Хотя колебания количества воды в атмосфере Марса изучаются около 40 лет, данных о ее вертикальном распределении очень мало и они очень обрывочны.

Первые такие данные были получены с установленного на советском аппарате "Фобос-2" спектрометра, который обнаружил резкое падение концентрации водяного пара на высоте 25 километров - так называемую гидропаузу. Однако эти данные были получены только для небольшой полосы вдоль экватора. Из-за неизвестности с вертикальным распределением оценки марсианского климата основывали на моделях, которые предсказывали, что на высотах больше 10 километров должны быть распространены ледяные облака, а выше гидропаузы парциальное давление водяного пара падает до пренебрежимо малых значений.

Авторы исследования впервые смогли проследить за колебаниями концентрации водяного пара с высотой, используя данные с инфракрасного спектрометра SPICAM (Spectroscopy for Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Mars) на борту европейского марсианского зонда "Марс-Экспресс". Этот прибор, созданный французскими учеными и специалистами российского Института космических исследований РАН (ИКИ), мог "смотреть" на Солнце сквозь слой атмосферы Марса, благодаря чему можно было получить спектр и оценить ее газовый состав на разных высотах.

"Климатические модели недооценивали количество водяного пара на высотах от 20 до 50 километров более чем в 10 раз. Предсказанное соотношение составляло менее 1 ppmv (части на миллион по объему), в то время, как наблюдения SPICAM показывали значение более 20 ppmv", - говорится в статье.

Такая неожиданно высокая концентрация обусловлена необычным состоянием этого пара, который находится в перенасыщенном состоянии. При данной температуре и давлении воздух может удержать только определенное количество пара. При попытке добавить "лишнего", влага начинает конденсироваться. Однако для конденсации необходимо дополнительное условие - наличие в воздухе ядер конденсации, частичек пыли, кристалликов льда. В отсутствие ядер конденсации порог насыщения может быть превышен в 1000 раз.

Как оказалось, перенасыщенный пар постоянно присутствует в марсианской атмосфере. За тот период, который покрывают наблюдения, 60% данных показывают, что парциальное давление пара превышает уровень насыщения, а в более 10% случаев концентрация превышает уровень насыщения в 5 раз. В то же время в тропосфере Земли уровень пресыщения не превышает 1,5.

По мнению авторов статьи, столь высокие значения связаны с крайне слабым процессом конденсации влаги из-за крайне малого количества пылевых частиц, либо из-за того, что конденсация замедляется в условиях низкого давления.