Ученые показали, что региональные пыльные бури играют неожиданно огромную роль в потере воды Марсом, нагревая холодную марсианскую атмосферу на больших высотах и предотвращая замерзание водяного пара. В результате молекулы воды достигают разреженных слоев газовой оболочки, где разлагаются на водород и кислород под действием ультрафиолетового излучения. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Исследователи полагали, что Марс потерял большую часть своей воды в значительной степени из-за пылевых бурь, но они не осознавали роль значительного воздействия региональных пыльных бурь, которые случаются почти каждое лето в южном полушарии планеты. Глобальные пыльные бури, охватывающие всю планету и случающиеся каждые три-четыре марсианских года, считались главной причиной наряду с жаркими летними месяцами в южном полушарии, когда Марс приближается к Солнцу на минимальное расстояние.

Ученые проанализировали данные, полученные орбитальным аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter, который измерял температуру, концентрацию пыли и водяного льда на высоте примерно 100 километров над поверхностью Марса. Другой аппарат — Trace Gas Orbiter ЕКА (Европейского космического агентства) — измерил концентрацию водяного пара и льда. Наконец, космический зонд NASA Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) измерил количество водорода, который отрывается от молекулы воды на высоте 1000 километров над поверхностью.

Спектрометры Trace Gas Orbiter обнаружили водяной пар в нижних слоях атмосферы еще до начала пыльной бури. Обычно температура марсианской атмосферы становится холоднее с высотой в течение большей части марсианского года, что означает, что водяной пар, поднимающийся в атмосфере, замерзает на относительно небольших высотах. Но когда началась пыльная буря, водяной пар достиг больших высот. Инструменты обнаружили в 10 раз больше воды в средней атмосфере после начала пыльной бури, что в точности совпадает с данными Mars Reconnaissance Orbiter.

Ожидается, что на больших высотах водяной пар под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца расщепляется на водород и кислород. Наблюдения MAVEN подтвердили это, зафиксировав свечение верхних слоев атмосферы, вызванное водородом, концентрация которого во время бури увеличилась на 50 процентов.