Атмосфера Марса содержит более чем в 10 раз больше водяного пара, чем считалось ранее, пишут французские и российские ученые в статье, опубликованной в журнале Science.
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.
