MAVEN -- Atlas V -- 18.11.2013 -- Canaveral

Автор Salo, 16.09.2008 16:05:48

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

tnt22

https://ria.ru/20190617/1555645053.html
ЦитатаМарсианские облака имеют "космическое" происхождение, выяснили ученые
19:26


© ESA/Roscosmos/CaSSIS

МОСКВА, 17 июн - РИА Новости. Красивые белые облака, периодически возникающие в верхних слоях атмосферы Марса, обязаны своим существованием метеоритам, чьи сгоревшие останки помогают водяному пару конденсироваться и превращаться в мелкие льдинки. Об этом пишут планетологи в журнале Nature Geoscience.
Цитата"Облака не возникают сами по себе - для их формирования нужно что-то, что поможет воде конденсироваться. Наши климатические модели просто не могли объяснить то, как они могли формироваться на подобной высоте в атмосфере Марса. Когда мы добавили туда метеоритный "дым", все проблемы исчезли и облака появились", -- рассказывает Виктория Хартвик (Victoria Hartwick) из университета Колорадо в Боулдере (США).
Ученые пока спорят, как и почему пары воды в атмосфере превращаются в капли, формирующие различные типы облаков, но полагают, что данный процесс не может начаться самопроизвольно. Для этого необходимы "зародыши" конденсации - частицы, на которые "налипают" первые молекулы воды, которые затем притягивают к себе остальные и формируют каплю.

В роли подобных зародышей могут выступать микрочастицы пыли, микробы, или частички сажи и копоти из выбросов вулканов и выхлопов машин. За последние несколько десятилетий физики нашли свидетельства в пользу этого, но им не удавалось объяснить, как облака появляются там, где нет пыли, автомобилей или вулканов - над океанами и лесами.

Более того, недавно некоторые физики даже начали подозревать, что в рождении некоторых типов облаков напрямую замешаны космические лучи, помогающие подобным каплям воды расти. Другие зародыши конденсации могут попадать в атмосферу из космоса, в виде частиц межзвездной пыли, или же благодаря своеобразному "дыханию" планктона.

Еще больше вопросов, как отмечает Хартвик, вызывает то, как облака могут возникать в атмосфере Марса, где нет ни жизни, ни достаточно большого количества воды. Еще одна проблема заключается в том, что воздушная прослойка Марса настолько разрежена, что вода в ней может существовать почти всегда только в виде микроскопических кристалликов льда.

Несмотря на небольшие размеры, они будут слишком тяжелы для того, чтобы слабые марсианские потоки воздуха могли поднять их, а также пылинки и прочие ядра конденсации, на высоту более чем в 60 километров, где датчики американского зонда MAVEN, а также камеры других зондов часто фиксируют большие количества влаги. Возникает вопрос: как рождаются марсианские облака?

Хартвик и ее коллеги попытались дать на него ответ, изучая данные, которые MAVEN собирал с момента своего прибытия на орбиту Марса в сентябре 2014 года. Почти сразу после начала работы инструменты зонда обнаружили в атмосфере красной планеты крайне необычный набор ионов металлов, которые ученые впоследствии связали со сгоранием астероидов и формированием своеобразного "метеоритного дыма".

Это открытие, как отмечает планетолог, сразу натолкнуло ее на мысль, что мелкая пыль, возникающая в атмосфере после остывания "метеоритного дыма", может участвовать в рождении марсианских облаков по аналогии с тем, как возникают светящиеся серебристые облака в мезосфере Земли.

Для этого ученые вычислили общую массу метеоритов, сгорающих в верхних слоях атмосферы Марса, и подсчитали, как много пыли они должны порождать. Эти данные они сопоставили с типичной плотностью облаков на красной планете, температурой воздуха в разные сезоны года и другими климатическими параметрами.

Как оказалось, того количества пыли, которую зафиксировал MAVEN, вполне хватало для того, чтобы породить нужное число облаков, совпадающее с замерами еще одного аппарата НАСА, зонда MRO.

Что интересно, появление облаков в компьютерной модели Марса крайне необычным образом повлияло на погоду и климат планеты, а также на поведение приполярных регионов ее атмосферы. К примеру, их исчезновение или появление может понизить или повысить температуру воздуха на десять градусов Цельсия или даже более высокие значения, а также резко изменить высоту воздушной прослойки Марса в окрестностях его полюсов.

Подобные сдвиги и зоны с разными температурами, в свою очередь, будут порождать новые воздушные потоки и сильно влиять на общий климат Марса, заметно меняя его поведение во время зимы и лета. Эти сдвиги, как отмечают исследователи, очень хорошо сочетаются с замерами MRO и объясняют некоторые аномалии в климатических моделях.

В прошлом, число подобных облаков на Марсе могло быть гораздо выше, когда его атмосфера была более плотной и содержала в себе больше влаги. Это важно с точки зрения поисков следов марсианской жизни, так как густой облачный покров должен был помогать планете удерживать тепло и дольше оставаться обитаемой.
Цитата"Все больше климатических моделей показывают, что Марс мог "подогреваться" высотными облаками в ту эпоху, когда по его поверхности текли реки, а в их водах могла существовать жизнь. Вполне вероятно, что и наше открытие станет одной из частей объяснения того, как Марс стал теплым и обитаемым", -- заключает Брайан Тун (Brian Toon), коллега Хартвик по университету.

tnt22

ЦитатаMAVEN Explores Mars to Understand Radio Interference at Earth

NASA Goddard

3 февр. 2020 г.

NASA's MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) spacecraft has discovered "layers" and "rifts" in the electrically charged part of the upper atmosphere (the ionosphere) of Mars. The phenomenon is very common at Earth and causes unpredictable disruptions to radio communications. However, we do not fully understand them because they form at altitudes that are very difficult to explore at Earth. The unexpected discovery by MAVEN shows that Mars is a unique laboratory to explore and better understand this highly disruptive phenomenon.
https://www.youtube.com/watch?v=Y6RBFhzjnV4https://www.youtube.com/embed/Y6RBFhzjnV4?feature=oembed (2:18)

tnt22

https://www.nasa.gov/press-release/goddard/2020/mars-layers-and-rifts
ЦитатаFeb. 3, 2020
RELEASE 20-002

NASA's MAVEN Explores Mars to Understand Radio Interference at Earth

NASA's MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) spacecraft has discovered "layers" and "rifts" in the electrically charged part of the upper atmosphere (the ionosphere) of Mars. The phenomenon is very common at Earth and causes unpredictable disruptions to radio communications. However, we do not fully understand them because they form at altitudes that are very difficult to explore at Earth. The unexpected discovery by MAVEN shows that Mars is a unique laboratory to explore and better understand this highly disruptive phenomenon.

"The layers are so close above all our heads at Earth, and can be detected by anyone with a radio, but they are still quite mysterious," says Glyn Collinson of NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, lead author of a paper on this research appearing February 3 in Nature Astronomy. "Who would have thought one of the best ways to understand them is to launch a satellite 300 million miles to Mars?"

If your favorite radio station has ever jammed or been replaced by another station, a likely cause are layers of electrically charged gas, called "plasma", in the very upper-most region of the atmosphere, called the "ionosphere". Forming suddenly and lasting for several hours, these layers act like giant mirrors in the sky, causing radio signals fr om far away to bounce over the horizon where they can interfere with local transmissions, like two people trying to talk over one another. The layers also can cause interference with radio communications by aircraft and shipping, and can blind military radar.


Graphic illustrating radio signals fr om a remote station (bent purple line) interfering with a local station (black tower) after being reflected off a plasma layer in the ionosphere.
Credits: NASA Goddard/CI lab


At Earth, the layers form at an altitude of about 60 miles (approximately 100km) where the air is too thin for an aircraft to fly, but too thick for any satellite to orbit. The only way to reach them is with a rocket, but these missions last only tens of minutes before falling back to Earth. "We've known they exist for over 80 years, but we know so little about what goes on inside them, because no satellite can get low enough to reach the layers," says Collinson, "at least, no satellite at Earth".

At Mars, spacecraft such as MAVEN can orbit at lower altitudes and can sample these features directly. MAVEN carries several scientific instruments that measure plasmas in the atmosphere and space around Mars. Recent measurements fr om one of these instruments detected unexpected sudden spikes in the abundance of plasma as it flew through the Martian ionosphere. Joe Grebowsky, former MAVEN project scientist at NASA Goddard, immediately recognized the spike from his previous experience with rocket flights through the layers at Earth. Not only had MAVEN discovered that such layers can occur at other planets than Earth, but the new results reveal that Mars offers what Earth cannot, a place wh ere we can reliably explore these layers with satellites.


Graphic illustrating the MAVEN spacecraft encountering plasma layers at Mars.
Credits: NASA Goddard/CI lab


"The low altitudes observable by MAVEN will fill in a great gap in our understanding of this region on both Mars and Earth, with really significant discoveries to be had," says Grebowsky, a co-author on the paper.

MAVEN observations are already overturning many of our existing ideas about the phenomena: MAVEN has discovered that the layers also have a mirror-opposite, a "rift", wh ere plasma is less abundant. The existence of such "rifts" in nature was completely unknown before their discovery at Mars by MAVEN, and overturns existing scientific models which say they cannot form. Additionally, unlike at Earth wh ere the layers are short-lived and unpredictable, the Martian layers are surprisingly long-lived and persistent.

These new discoveries already have given us a better understanding of the fundamental processes that underpin these layers, and future exploration at Mars will allow us to build better scientific models of how they form. While, much like the weather, we cannot stop them from forming, perhaps someday the new insights from Mars may help us to forecast them at Earth, meaning more reliable radio communication for us all.

This research was funded by the MAVEN mission. MAVEN's principal investigator is based at the University of Colorado's Laboratory for Atmospheric and Space Physics, and NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, manages the MAVEN project. Partner institutions include Lockheed Martin, the University of California at Berkeley, and NASA's Jet Propulsion Laboratory. NASA is exploring our Solar System and beyond, uncovering worlds, stars, and cosmic mysteries near and far with our powerful fleet of space and ground-based missions.

By Glyn Collinson

NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland

Last Updated: Feb. 3, 2020
Editor: Bill Steigerwald

zandr

12.11.2020 22:58:20 #283 Последнее редактирование: 12.11.2020 23:03:33 от zandr
https://nauka.tass.ru/nauka/9988437
Цитата: undefinedЗонд MAVEN указал на основной механизм улетучивания марсианской воды в космос
ТАСС, 12 ноября. Изучив данные межпланетной станции MAVEN, планетологи сделали вывод, что почти все запасы марсианской воды улетучились в космос напрямую, поднимаясь из верхних слоев атмосферы. Раньше ученые предполагали, что вода сперва распадалась на молекулы водорода, а уже потом эти молекулы улетучивались в космос.  Статью с описанием исследования опубликовал научный журнал Science.
"В прошлом мало кто считал, что вода в принципе может существовать в верхних слоях атмосферы Марса. Наши расчеты показывают, что за последний миллиард лет эта часть воздушной оболочки планеты потеряла столько воды, сколько хватило бы на то, чтобы покрыть ее поверхность океаном толщиной в 44 см. Еще 17 см воды Марс спотерял из-за пылевых бурь", - пишут исследователи.
За последние десять лет планетологи обнаружили множество свидетельств того, что на поверхности Марса некогда существовали реки, озера и целые океаны пресной воды. Теоретически, в такой воде могла зародиться жизнь земного типа.
Ученые считают, что на Марсе воды было примерно столько же, сколько и в Северном Ледовитом океане. Более того: воды на юном Марсе хватило бы, чтобы покрыть его поверхность слоем влаги толщиной в 140 метров. Однако куда она пропала и когда появилась на поверхности Красной планеты, ученые пока не могут точно сказать.
Большинство планетологов предполагает, что почти вся марсианская вода улетучились в космос. Это связано как с небольшими размерами Марса, так и с тем, что у него нет мощного магнитного поля, подобное земному. Как именно происходил этот процесс, пока не известно. Эту загадку сейчас решают сразу две космические миссии - российско-европейский зонд "ЭкзоМарс-TGO" и американский аппарат MAVEN.

Тайна пропажи океанов Марса
 Скрытый текст:
В новой работе планетологи под руководством директора отдела изучения Солнечной системы в Центре космических полетов NASA им. Годдарда (США) Пола Махаффи получила первые данные о том, как вода из атмосферы Марса улетучивалась в космос в последний миллиард лет его истории Марса. Чтобы выяснить это, исследователи изучали данные, которые собирал зонд MAVEN.

Астрономов интересовали две вещи - как много паров воды и похожих на нее молекул есть в верхних и нижних слоях атмосферы Марса в разные сезоны, а также то, соотносится ли их количество с концентрацией в атмосфере молекулярного водорода.

Дело в том, что, по мнению ученых, в атмосфере Марса на высоте в 50-60 километров и выше, где находится так называемая "гигропауза", воды в чистом виде не может быть в каких-либо значимых количествах.

Поэтому астрономы предполагали, что вода улетучивается из атмосферы Марса в космос не напрямую, а из-за того, что ее молекулы распадаются, в результате чего распадается нейтральный водород. Его молекулы могут спокойно преодолевать гигропаузу и подниматься в верхние слои атмосферы, где их может уносить в космос солнечный ветер.

Махаффи и его коллеги проверили, так ли это на самом деле. С помощью приборов зонда MAVEN они вычислили положение гигропаузы и типичное количество воды по обе ее стороны. Оказалось, что гигропауза вовсе не была непроницаема для паров воды.

Данные зонда показывают, что вода в верхних слоях атмосферы Марса находится на протяжении всего года. В верхних слоях атмосферы ее концентрация резко возрастала летом в южном полушарии Марса и во время мощных пылевых бурь. Однако аналогичных колебаний в концентрации водорода в нижних слоях атмосферы, которые расположены на большом расстоянии от гигропаузы, планетологи не зафиксировали.

Все это, по мнению Махаффи и его коллег, указывает на то, что вода Марса улетучивается в космос преимущественно напрямую, поднимаясь в верхние слои его атмосферы и взаимодействуя там с космическими лучами и солнечным ветром. Дальнейшие наблюдения за атмосферой Марса и изучение его поверхности при помощи марсоходов, как надеются ученые, поможет им понять, когда начался этот процесс.