ExoMars 2016 -- Протон-М/Бриз-М -- Байконур -- 14.03.2016, 12:31 ДМВ

[testest]

Хм... а это не могут быть линзы ЖИДКОЙ ВОДЫ под поверхностью? В смысле озёра?

Жидкая вода должна быть поглубже. Но это может быть подмерзший слой воды над грунтовыми водами, которые находятся ниже.

[Старый]

Хенд пробивает только на метр вглубь. Так что фантазии о подземных озёрах можно оставить.

[Bizonich]

Похоже  "Океан имени Старого" под угрозой. Угроза подкралась со стороны исследований тектоники Марса зондом InSigth.

Свежий анализ сейсмических данных с аппарата NASA показал кое-что новое в отношении воды на Красной ланете.

Во-первых, оказалось, что на глубине до 300 метров в грунте около марсианского экватора почти не содержится льда:

Мы обнаружили, что кора Марса слабая и пористая; её породы плохо сцементированы. Внутри пор практически нет льда. Это не значит, что там не может быть маленьких ледяных гранул, которые не способны скрепить остальные породы – вопрос в том, насколько вероятно присутствие льда в такой форме.

Вашан Райт, ведущий автор работы

В своей работе исследователи полагались на сейсмические свойства «цементов» – минералов, скрепляющих между собой другие породы. Они являются одним из вариантов наполнения пор в грунте – вместе с газом, льдом и жидкой водой. В марсианской коре, как оказалось, преимущественным наполнителем является газ, с не более 20 процентами льда.
Это привело учёных ко второму неожиданному открытию: ведущая теория о том, куда пропали океаны воды, когда-то, возможно, бушевавшие на Красной планете, может быть ошибочной. Она гласит, что значительная часть жидкой воды вместе с другими минералами превратилась в цементирующие вещества – однако последних, согласно данным InSight, в порах коры Марса не более 2 процентов. Недостаток цементов свидетельствует о малом количестве воды в верхних 300 метрах марсианского грунта – что идёт вопреки ожиданиям многих планетологов.

Как учёные, мы столкнулись с самыми качественными данными. Однако наши модели утверждали, что на такой широте мы найдём замороженный грунт с водоносным горизонтом под ним.

Майкл Манга, соавтор работы

Эксперименты команда проводила при помощи компьютерного моделирования, сравнивая скорости распространения сейсмических волн в условиях разного состава цементов. Для надёжности результатов каждый эксперимент повторялся по 10 000 раз.
Учёные обращают столько внимания на недра Красной планеты, потому что если на Марсе есть жизнь, то она может быть только на глубине – на поверхности нет жидкой воды и негде защититься от солнечной радиации. После Mars Sample Return, первым марсианским приоритетом NASA на следующее десятилетие является Mars Life Explorer – подобный InSight посадочный аппарат, который в поисках знаков жизни пробурит двухметровую скважину в марсианском грунте.

Оригинал статьи: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022GL099250

[АниКей]

[АниКей]

new.ras.ru

Сколько углерода-13 «прячет» марсианская атмосфера?

Российский спектрометрический комплекс ACS на борту марсианского орбитального аппарата TGO миссии «ЭкзоМарс-2016» обнаружил, что в атмосфере Марса молекул угарного газа с «тяжелым» изотопом углерода меньше, чем с обыкновенным. Эта маленькая деталь, возможно, позволит распутать сложную цепочку фотохимических реакций на Марсе и прояснить многие моменты его истории, в том числе – происхождение органических вещества на его поверхности. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.

В атмосфере Марса, по сравнению с Землей, в среднем больше тяжелых изотопов углерода и кислорода. Изотопы – «варианты» атомов химических элементов, которые различаются числом нейтронов. «Тяжелыми» считаются изотопы углерода ¹³C (относительно ¹²C) и кислорода ¹⁸O (относительно ¹⁶O).
Хотя обе планеты «при рождении» получили примерно одинаковый состав веществ, соотношение изотопов в котором было также примерно одинаковым, но потом более легкий Марс без магнитного поля начал терять атмосферу (и воду) значительно быстрее, чем Земля. При этом легкие изотопы улетучивались раньше, что и сделало Марс таким, какой мы исследуем сегодня.
Зная сегодняшний состав планеты, её грунта и атмосферы, можно попробовать проследить её историю назад во времени. Для этого надо хорошо представлять не только общую картину химических и физических процессов, которые происходят на Марсе, но и её детали. Изотопный состав и есть одна из таких деталей, которые могут рассказать о многом и в настоящем, и в прошлом планеты.
Российский эксперимент ACS на борту орбитального аппарата TGO миссии «ЭкзоМарс-2016» предназначен для исследования «тонкой структуры» марсианской атмосферы. Инфракрасные спектрометры в составе ACS способны регистрировать вещества, концентрация которых не превышает нескольких частиц на миллиард, и при этом различать молекулы по изотопному составу.
В работе, опубликованной в журнале Nature Astronomy, исследователи из отдела физики планет ИКИ РАН совместно с коллегами из зарубежных научных организаций изучали изотопный состав CO в зависимости от высоты над поверхностью, а полученные данные сравнивали с модельными результатами, которые учитывают фотохимические реакции распада углекислоты и образования угарного газа.
Впервые с помощью спектрометров ACS были получены данные об изотопном соотношении угарного газа CO в марсианской атмосфере. Измерения проводились на дневной стороне на разных высотах от поверхности, вплоть до 200 км,.
Как показали данные ACS, среднее отношение числа атомов ¹³C к числу атомов ¹²C (показатель 13C/12C) приблизительно равно 0,84. Говоря грубо, на каждый 100 атомов ¹²C приходится около 84 атомов ¹³C. Это ниже значения, которое получил марсоход Curiosity (NASA) для углекислоты CO₂, примерно на 20 %.

Показатель ¹³C/¹²C в зависимости от высоты (в км). Красный цвет – данные ACS на борту TGO для угарного газа CO, зеленым цветом – данные марсохода Curiosity для углекислого газа CO₂. Пунктирными линиями показаны предсказания модели: черным цветом для угарного газа CO, синим цветом для углекислого газа CO₂. Предсказание модели видимо объясняет падение среднего значения ¹³C/¹²C для CO, которое наблюдает ACS. Изображение из статьи Alday, J., Trokhimovskiy, A., Patel, M.R. et al., 2023.

Чтобы объяснить эту особенность, исследователи промоделировали «жизненный цикл» углерода с учетом изотопного состава.
В чем здесь сложность? Углерод – часть углекислого газа CO₂, основной составляющей марсианской атмосферы, а также угарного газа CO, которого, напротив, мало, – не более 0,1 %.
И углекислый газ CO₂, и угарный газ CO распадаются под действием солнечного ультрафиолета (этот процесс называется фотодиссоциацией). Но при этом надо иметь в виду, что после того, как молекула углекислоты CO₂ распалась на угарный газ и атом кислорода, эти вещества могут снова превратиться в углекислоту (рекомбинировать). Если рекомбинировать не удалось, то молекула угарного газа CO может распасться на углерод и кислород, Далее углерод может или уйти в космос, или вступить в реакцию с веществами на поверхности, превратившись в «связанный углерод».
Если бы все эти процессы шли равномерно, то изотопный состав, то есть показатель ¹³C/¹²С, был бы примерно одинаков и для углекислоты, и для угарного газа, и даже для поверхностной органики (хотя в последнем случае ситуация была бы сложнее). Но это не так.
В частности, солнечный ультрафиолет легче разбивает молекулы углекислоты, которые содержат изотоп ¹²C, чем молекулы с «тяжелым» ¹³C. Поэтому значение ¹³C/¹²C для углекислоты оказывается больше, чем для угарного газа: на 100 атомов ¹³C придётся уже на 84 атома ¹³С, а, например, 104.
И это не конец цикла. Угарный газ, через цепочку реакций, служит источником углерода, который улетучивается в космическое пространство (этот механизм лучше всего работает на высоте больше 150 км). Опять же, более эффективно Марс покидает именно легкий изотоп ¹²C, чем тяжелый ¹³C. Поэтому, если в этой схеме учесть новый механизм разделения по изотопам, то, возможно, Марс за всю свою историю потерял не так много углерода (читай, атмосферы), как предполагалось ранее.
С другой стороны, по данным Curiosity, в составе марсианского грунта также сравнительно мало «тяжелого» ¹³С. Видимо, это отражение того же процесса: в реакции с веществами поверхности вступает именно угарный газ, в котором сравнительно мало ¹³C.
Как подчеркивают исследователи, будущие исследования изотопных соотношений важны для понимания не только современных фотохимических циклов на Марсе, но и его истории.
***
Космический аппарат TGO (Trace Gas Orbiter) – часть проекта «ЭкзоМарс». TGO был запущен в марте 2016 г. в рамках первой миссии проекта «ЭкзоМарс-2016» и успешно работает на орбите вокруг Марса с весны 2018 г. Его научные задачи – регистрация малых составляющих марсианской атмосферы, в том числе метана, картирование распространенности воды в верхнем слое грунты с высоким пространственным разрешением порядка десятков км, стереосъёмка поверхности. На аппарате установлены два прибора, созданные в России: спектрометрический комплекс АЦС (ACS – Atmospheric Chemistry Suit, Комплекс для изучения химии атмосферы) и нейтронный телескоп высокого разрешения ФРЕНД (FREND, Fine-Resolution Epithermal Neutron Detector).

Источник: Институт космических исследований РАН.

Новости Российской академии наук в Telegram →

 

[Salo]

https://tass.ru/kosmos/21647635

20 августа, 19:11
Зонд TGO раскрыл аномалии в действии пылевых бурь на волны в атмосфере Марса

Для этого специалисты использовали данные с российского прибора ACS
МОСКВА, 20 августа. /ТАСС/. Планетологи использовали данные с российского прибора ACS на борту зонда "ЭкзоМарс-TGO" для первого детального изучения марсианских атмосферных гравитационных волн, что позволило раскрыть аномалии в действии пылевых бурь на эти атмосферные колебания. Об этом во вторник сообщила пресс-служба Института космических исследований РАН.

"Прибор ACS также проводил измерения с орбиты и во время последней глобальной пылевой бури на Марсе, с июня по август 2018 года. В этот период в районе северного полюса активность гравитационных волн уменьшалась в нижней атмосфере и возрастала в верхней по сравнению с "непылевыми" сезонами. В регионе южного полюса повышенная пылевая активность волн наблюдалась, наоборот, в нижней атмосфере. Это стало открытием для ученых, поскольку существующие модели циркуляции не могут предсказать такое поведение", - говорится в сообщении.

Открытие было совершено группой российских и зарубежных планетологов при изучении данных, которые были собраны зондом "ЭкзоМарс-TGO" с мая 2018 года по февраль 2022 года при помощи инструмента ACS. Как объясняют исследователи, прибор способен замерять то, как меняется плотность и температура различных прослоек атмосферы Марса, для чего он отслеживает, как присутствующие в них молекулы СО2 взаимодействуют с солнечным излучением.

Длительная работа "ЭкзоМарс-TGO" на орбите Марса позволила ученым впервые использовать данные по переменам в температуре и плотности верхних и нижних прослоек атмосферы Марса для наблюдений за тем, как меняются свойства атмосферных гравитационных волн в разные сезоны года. Также ученые изучили то, как меняются свойства этих гигантских колебаний атмосферы во время мощнейших пылевых бурь, которые периодически возникают на четвертой планете Солнечной системы.

Расчеты показали, что гравитационные волны в атмосфере Марса являются повсеместным явлением, причем в целом их устройство и поведение совпадает с тем, какими свойствами обладают подобные колебания в земной атмосфере. При этом планетологи также обнаружили некоторые необычные аномалии в свойствах атмосферных гравитационных волн, возникавшие в районе южного полюса во время пылевых бурь.

Аномалии могут потенциально оказывать сильное влияние на то, как гравитационные волны способствуют транспортировке энергии и тепла между верхними и нижними слоями атмосферы Марса. Как надеются планетологи, они смогут получить эти сведения, а также подтвердить сам факт существования аномалий, во время наблюдений за следующей глобальной пылевой бурей, которая предположительно должна возникнуть на Марсе в 2024 или 2025 году.

Об атмосферных гравитационных волнах

Так называемые атмосферные гравитационные волны представляют собой колебания в воздушной или жидкой среде, порожденные взаимодействиями неровности поверхности Земли или другой планеты, или же различиями в плотности, солености и структуре прослоек воды или другой жидкости. Эти волны играют важную роль в переносе энергии между верхними и нижними слоями атмосферы и гидросферы. За последние годы они были обнаружены не только на Земле, но и на Юпитере, Венере и других планетах.

[zandr]

https://nauka.tass.ru/nauka/22181011

"Экзомарс-TGO" зафиксировал в мае рекордную солнечную вспышку на орбите Марса
МОСКВА, 21 октября. /ТАСС/. Зонд "Экзомарс-TGO" зафиксировал в конце мая 2024 года прохождение мимо Марса рекордно мощного выброса солнечной плазмы, аналоги которого не фиксировались в космосе с 1989 года. За время этой вспышки межпланетная станция получила примерно ту же дозу излучения, как за предыдущие две сотни дней, сообщила профессор Института космических исследований и технологий БАН Йорданка Семкова на XV Московском симпозиуме по исследованиям Солнечной системы.

"Данная вспышка была зафиксирована 20 мая нашим прибором "Люлин-МО", она продлилась более 64 часов и была порождена вспышкой класса X12 на той стороне Солнца, которая в тот момент времени была скрыта от Земли. Данная вспышка достигла рекордно высокой мощности и превысила силу аналогичного солнечного протонного шторма, который был зарегистрирован прибором "Люлин" на борту советской станции "Мир" в сентябре 1989 года", - пояснила профессор Семкова.

Как отметила планетолог, майская вспышка активности Солнца привела к тому, что радиационный фон на орбите Марса вырос до рекордно высоких значений, составлявших 2,8 миллигрэй в час, что на треть выше уровня радиации, зафиксированного на станции "Мир" в конце сентября 1989 года. В общей сложности, за все время вспышки "Люлин-МО" поглотил около 25 миллигрэй радиации, что эквивалентно тому, как много излучения получает "Экзомарс-TGO" за две сотни дней работы при спокойной "космической погоде".

Исследователи открыли эту вспышку при проведении постоянных наблюдений за тем, как меняется радиационная обстановка на орбите Марса. Недавно у ученых появилась возможность изучить то, как меняется радиационная обстановка в окрестностях Марса по мере выхода Солнце на максимум вспышечной активности. В частности, начиная с января 2024 года "Люлин-МО" зафиксировал сразу 10 мощных выбросов солнечной плазмы, каждый из которых сопровождался значительным повышением радиационного фона на орбите Марса.

"Биологический эквивалент поглощенной дозы от майской вспышки солнечной активности составляет порядка 44 миллизиверта, что сопоставимо с тем, как много радиации получили бы биологические объекты при облучении галактическими космическими лучами на напротяжении порядка двух месяцев. Подобные сведения помогут нам более точно оценить возможную радиационную нагрузку на человека, а также выбрать оптимальное время для полета на Марс при планировании будущих экспедиций", - подытожила Семкова.

[zandr]

https://nauka.tass.ru/nauka/22182263

У поверхности Марса обнаружили "точечные" источники выбросов хлора
МОСКВА, 21 октября. /ТАСС/. Российский прибор ACS на борту зонда "Экзомарс-TGO" зафиксировал необычные колебания в концентрации соединений хлора в атмосфере Марса, указывающих на наличие близких к поверхности "точечных" источников этих газов, одним из которых могут быть очаги "спящей" марсианской вулканической активности. Об этом сообщил научный сотрудник Института космических исследований РАН Михаил Лугинин на XV Московском симпозиуме по исследованиям Солнечной системы.

"Мы неожиданно обнаружили соляную кислоту в марсианском воздухе во время афелия - в то время, когда планета была максимально удалена от Солнца. Это открытие заставило нас проследить за колебаниями в концентрации соединений хлора в атмосфере Марса во время текущего марсианского года (декабрь 2022 года - ноябрь 2024 года - прим. ТАСС). Проведенные нами замеры указали на наличие во время афелия сильно локализованных приповерхностных источников хлора", - пояснил Лугинин.

Как отметил планетолог, еще в 2020 году российские ученые выяснили, что в атмосфере Марса присутствуют значимые количества паров соляной кислоты или других соединений хлора. Это открытие стало неожиданностью для ученых, так как ранее планетологи никогда не находили даже намеков на наличие этих веществ в атмосфере Марса. Более того, впоследствии астрономы обнаружили, что пары соляной кислоты периодически исчезали из воздушных оболочек Марса, причем этот процесс проходил почти мгновенно.

Открытие заставило ученых детально проследить за тем, как меняются доли соединений хлора в атмосфере Марса на разных высотах от поверхности планеты при наступлении марсианских "лета" и "зимы". Проведенные при помощи прибора ACS замеры подтвердили, что выбросы хлора периодически появляются в атмосфере Марса и при его большом удалении от Солнца, причем они появлялись в одних и тех же регионах северного полушария планеты на небольшой высоте от поверхности.

"Если нанести те точки, где были зафиксированы эти выбросы соединений хлора, на карту данного региона Марса, то окажется, что почти все из них находятся на склонах вулкана Патера Альба, рядом с большим числом разломов и небольших трещин шириной в несколько метров. Эти трещины и потенциально связанные с ними вулканические процессы могут быть источником данных соединений хлора", - подытожил исследователь.

О проекте "Экзомарс"

Совместный российско-европейский проект "Экзомарс" включал в себя две части - орбитальный зонд "Экзомарс-TGO", оснащенный российскими и зарубежными научными приборами для исследования атмосферы Марса, а также спускаемый модуль "Казачок" и марсоход "Розалинд Франклин".
Орбитальная часть миссии была успешно доставлена к Марсу в 2016 году, и сейчас она активно изучает состав и свойства атмосферы четвертой планеты Солнечной системы. Запуск второй половины "Экзомарса" был отменен по решению европейской стороны в начале 2022 года из-за событий на Украине, причем это произошло за несколько месяцев до вывода миссии в космос.

[свернуть]

[ОАЯ]

Ученые развлекаются:

Даниэла де Паулиш, художница, проживающая в Институте SETI и получившая стипендию Баруха Блюмберга по астробиологии в обсерватории Грин-Бэнк в Западной Вирджинии, разработала проект под названием «Знак в космосе» вместе с небольшой командой международных учёных и художников, которые исследовали, как может выглядеть сигнал от внеземной цивилизации.
Сигнал был отправлен с Марса на Землю и преодолел 16 минут космического пространства, прежде чем был принят телескопом Аллена в Северной Калифорнии, телескопом Роберта Бёрда в Грин-Бэнке и радиоастрономической станцией «Медицина» недалеко от Болоньи, Италия.
Затем гражданские учёные, общаясь в глобальном чате Discord, извлекли необработанные данные, которые были перемешаны с другими данными с марсохода...

После того как в мае 2023 года космический аппарат Европейского космического агентства «ЭкзоМарс Трейс Гас Орбитер», находящийся на орбите Марса, передал сигнал, содержащий сообщение, похожее на инопланетное, три обсерватории на Земле приняли его и опубликовали необработанные данные в интернете, предоставив гражданским учёным по всему миру возможность расшифровать передачу.
Кен Чаффин и его дочь Келли, которые почти год работали над расшифровкой сообщения, нашли ответ в июне, о чём Европейское космическое агентство объявило 22 октября.
Для этого потребовались тысячи часов экспериментов с различными идеями и математического моделирования на компьютере, рассказали Чаффины в интервью CNN...

То, что кажется скоплениями белых пикселей на чёрном фоне, на самом деле представляет собой визуализированное сообщение из пяти конфигураций, которые обозначают аминокислоты — строительные блоки жизни.
Сообщение не статично, а находится в движении и отображается только в течение одной десятой секунды.
Создатели проекта подтвердили, что аминокислоты — это и есть послание, но оставили возможность для интерпретации.
Теперь учёные-любители пытаются разгадать смысл этой загадочной космической головоломки...

Когда Кен Чаффин наткнулся на исходное изображение, полученное из зашифрованных необработанных данных, которое сообщество гражданских учёных в Discord назвало «звёздной картой», он предположил, что оно было создано алгоритмом клеточных автоматов.
Клеточные автоматы — это сетки из элементов, которые математически запрограммированы на перемещение или соблюдение определённых правил...