Космический аппарат "Марс-Экспресс" наблюдает в атмосфере Марса озона в два раза больше, чем предполагают существующие климатические модели. Такой вывод сделала группа французских и российских исследователей под руководством Франка Лефевра (лаборатория LATMOS, Франция): ученые проанализировали данные за 4 марсианских года (7,5 земных лет), полученные спектрометром SPICAM на борту аппарата. Сопоставлялось количество озона и водяного пара в атмосфере.
Марсианская атмосфера на 95% процентов состоит из углекислого газа CO2. Оставшиеся 5% приходятся на долю азота (около 3% процентов), аргона (менее 2%) и так называемых "малых составляющих" (общая доля менее 1%), в числе которых водяной пар, кислород, озон и другие вещества, химические "взаимоотношения" которых чрезвычайно интересны, но пока ещё мало изучены.
Озон O3 рождается в атмосфере Марса, когда ультрафиолетовое излучение Солнца "разбивает" молекулы углекислого газа CO2. Получившийся атомарный кислород "соединяется" в молекулы озона O3. При этом те же ультрафиолетовые фотоны разбивают на составные части и молекулы водяного пара H2O, производя в числе продуктов распада радикалы HOx. Они, в свою очередь, вступают в реакцию с озоном и разрушают его. Таким образом, в атмосфере Марса (и не только его) количество водяного пара должно обратно коррелировать с количеством озона: чем больше первого, тем меньше последнего, и наоборот.
Для исследования этой антикорреляции были использованы данные инфракрасного и ультрафиолетового спектрометров SPICAM на борту космического аппарата "Марс-Экспресс" (ESA), уже более 15 лет работающего на орбите у Марса.
В пользу того, что с химией водорода и озона в марсианской атмосфере понятно не все, свидетельствуют и результаты аппарата TGO российской-европейской миссии "ЭкзоМарс-2016", а именно российского прибора ACS. За время своей работы, в частности, он обнаружил ранее неизвестные линии поглощения углекислоты, а также смог зарегистрировать полосу поглощения озона, ранее не измеряемую на Марсе. Их учет, возможно, важен для более полного понимания атмосферы планеты. Второе открытие ACS - хлороводород HCl, который активно взаимодействует с озоном. Третья работа, которая также связана с "тонкими эффектами" в марсианской атмосфере, - наблюдения угарного газа CO, который "реагирует" на присутствие водяного пара. Кстати, в свете последних работ стало ясно, что существующая модель недооценивает и содержание угарного газа в атмосфере.
Изучение марсианского озона прямо связано с земным. За основу фотохимической модели Марса была взята модель мезосферы Земли. На высоте между 40-80 км газовая оболочка нашей планеты напоминает марсианскую. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Geophyscial Research: Planets - сообщили в Институте космических исследований РАН.
Планета Марс