https://nauka.vesti.ru/article/1202153https://np.cosmos.ru…_clear.pdf
Метан и вода на Марсе: опубликованы итоги первого года работы аппарата TGO ExoMarsПервые карты распространенности воды в веществе приповерхностного слоя Марса были получены в 2002 году одновременно в российском эксперименте ХЕНД и американском эксперименте MONS на борту марсианского спутника НАСА “Марс Одиссей”
П
риборы ХЕНД и MONS продолжают успешно работать на околомарсианской орбите уже более 16 лет, однако всенаправленный характер их измерений в принципе не позволяет повысить пространственное разрешение.
Следующим шагом после проекта «Марс Одиссей» для изучения распространённости воды под поверхностью Марса стал российско-европейский проект «ЭкзоМарс 2016», в ходе которого на околомарсианскую орбиту был выведен спутник «ТГО». Измерения нейтронного потока от Марса проводятся
с борта «ТГО» российским нейтронным телескопом ФРЕНД,
разработанным в Институте космических исследований Российской академии наук. Физическая концепция этого прибора основана на более ранней разработке прибора ЛЕНД, который был создан для картографирования нейтронного излучения Луны с борта лунного аппарата НАСА «ЛРО». За продолжительный период наблюдений с 2008 года по настоящее время данные измерений этого прибора позволили построить
карту распространенности водяного льда в полярных районах Луны с пространственным разрешением около 10 кмВсего за 131 день прибор позволил создать предварительную карту, которая выявила наличие "влажных" и "сухих" областей размером в сотни километров. Значительные запасы воды обнаружены не только в полярных областях, но и на экваторе. Полное же "водное картирование" Марса должно занять около двух лет.С метаном возникла обратная картина:
На борту TGO имеются высокоточные спектрометры
ACS и NOMAD (первый из которых
также создан в Институте космических исследований). Эти инструменты определяют химический состав атмосферы и, в частности, измеряют содержание метана. Однако, у удивлению учёных, метана они не обнаружили вообще.
Это значит, что содержание CH4 в атмосфере планеты ниже пределов обнаружения. То есть на каждую сотню миллиардов молекул местного "воздуха" не более пяти приходится на это вещество. Это в 10–100 раз меньше, чем можно было ожидать, исходя из данных предыдущих измерений. Для сравнения: на Земле из каждого миллиарда молекул воздуха 1800 – частицы метана.
Похоже, что органический газ, зафиксированный марсоходами в приземных слоях, не поступает в более высокие области атмосферы.
Ещё один интересный результат касается распределения в атмосфере водяного пара и его взаимодействия с пылью. Астрономам повезло: всего через два месяца после выхода TGO на рабочую орбиту началась всепланетная пыльная буря, та самая, что оборвала долгую жизнь марсохода "Оппортьюнити". Планетологи получили возможность наблюдать это редкое явление от зарождения до угасания.
По данным наблюдений TGO до и после пыльной бури, в условиях спокойной атмосферы водяной пар не поднимается выше 40 километров. На этой черте образуются облака из водяного льда, которые аккумулируют его запасы. А вот во время глобального шторма такие облака не появлялись, и водяной пар регистрировался вплоть до высоты в 80 километров. Этот наблюдательный факт подтверждает модели теоретиков. Во-первых, во время пыльной бури поднимается температура "воздуха", так как пылинки сильнее нагреваются солнцем, чем газ. Во-вторых, "идеальный шторм" усиливает разницу температур между экваториальными и полярными областями. Из-за этого циркуляция атмосферы ускоряется. Оба этих фактора препятствуют образованию облаков на отметке в 40 километров, поэтому водяной пар может проникать выше и в конце концов улетучиваться в космос. Астрономы давно подозревали, что большие пыльные бури постепенно обезвоживают и без того достаточно сухой Марс, но подтвердить свои расчёты смогли только благодаря TGO.