Интервью с ученым о «хлороводородном сезоне» на Марсе

N+1Наука

«То появляется, то исчезает»

На Марсе обнаружили «хлороводородный сезон», который совпадает с летом в южном полушарии планеты. С чем это связано?

Беседовал Илья Ферапонтов

Марс изучали и изучают десятки аппаратов — в этом году начнут работать еще четыре — но загадок не становится меньше. Мы не понимаем, действительно ли в атмосфере планеты есть метан, есть ли (или были) на Марсе живые организмы и свободная вода. Теперь у нас появился еще один повод поломать голову: зонд Trace Gas Orbiter обнаружил, что в марсианской атмосфере регулярно появляется и исчезает хлороводород. Один из авторов открытия, Александр Трохимовский из Института космических исследований РАН, поговорил с N + 1 о том, как был обнаружен «хлороводородный сезон» и с чем он вообще может быть связан.

Взгляд на просвет

Расскажите о вашем приборе, спектрометре ACS. Правда ли его аналоги создавались еще для станции «Марс-96»?

Разумеется, мы использовали задел с предыдущих миссий. У нас был опыт работы на «Марсе-96», на «Марс-Экспрессе», на «Венера-Экспрессе», мы делали приборы для «Фобос-Грунта», ставили эксперименты на МКС — все это позволило нам накопить опыт. Концепцию ACS мы сформулировали в 2012 году, когда возникла возможность поставить наш прибор на «ЭкзоМарс».

В составе комплекса — три канала, фактически три прибора в одном, как кофе. У каждого из них свои научные задачи, свои спектральные диапазоны — ближний ИК-диапазон, средний ИК-диапазон, и тепловой ИК-диапазон. В 2012 году мы начали разработку, а в 2015 году он уже был поставлен в Европу для установки на аппарат. Это очень быстро для таких проектов, это была большая авантюра. При этом разработка была чисто российская, хотя и с международным участием — например, некоторые детекторы мы закупали за рубежом.

В марте 2016 года TGO полетел к Марсу, добрался туда в октябре, а потом был очень долгий этап аэроторможения. Чтобы выйти на круговую орбиту, использовались не двигатели, а торможение об атмосферу. Только в апреле 2018 года аппарат вышел на рабочую орбиту — круговую высотой 400 километров и наклонением 73 градуса, и мы смогли начать рутинные научные измерения.

Задача TGO, как видно из самого его названия — Trace Gas Orbiter — искать и исследовать малые газовые составляющие. Наш прибор для решения этой задачи использует метод «солнечных просвечиваний», то есть спектрометр смотрит на Солнце через атмосферу, на просвет, и получает спектры. В ближнем ИК-диапазоне это в основном водяной пар — это, конечно, не «малая газовая составляющая» — а вот в среднем ИК-диапазоне от 2 до 4 микрон, как раз регистрируются полосы поглощения всей экзотики: метана, производных метана, формальдегидов, SO2, и еще длинный список того, что там гипотетически можно искать.

С апреля 2018 года мы работаем ежедневно. Общее количество сеансов измерений уже перевалило за 4 тысячи, то есть три года мы делаем по несколько измерений в день.

А как именно вы смотрите на просвет? Как проходит сеанс измерений?

Прибор постоянно ориентирован на Солнце, уставился на него и смотрит. Аппарат тем временем летит вокруг Марса. В какой-то момент он начинает залетать за Марс, Солнце начинает светить сквозь атмосферу, а мы снимаем спектры — сначала верхних слоев, потом все ниже и ниже, и так пока Солнце не скроется за горизонтом окончательно. Один сеанс наблюдений длится от трех до шести минут, каждый раз мы снимаем профили — распределение концентрации разных газовых составляющих по высоте. На каждом витке два таких сеанса — на закате и на восходе. Один оборот занимает два часа, и таких затмений получается очень много.

При этом мы получаем данные о параметрах атмосферы над какой-то точкой поверхности. Это пятно размером примерно в один квадратный градус. Орбита была специально выбрана так, чтобы обеспечить максимальное покрытие всей поверхности планеты. Мы «простреливаем» атмосферу со всех сторон, над многими точками, слепые зоны у нас есть только над самыми полюсами.

И что вы узнали за три года?

Мы примерно в 100 раз улучшили точность по сравнению с предыдущими приборами. Скажем, мы можем получать профили в интервале высот от 10 до 120 километров, а «Марс-Экспресс» видел диапазон от 30 до 60 километров.

ACS смог намного улучшить картину с водяным паром. Мы измеряем все время и СО2 — это основной компонент атмосферы, — отслеживаем по нему температуру и давление, что дает нам характеристики климата и сезонные изменения в атмосфере. Исследуем аэрозоли: пыль и водяной лед. Очень хорошо видно, как формируется на разных высотах водяной пар, поднимается, возникают облака на больших высотах — как вода замерзает и превращается в кристаллики льда. И мы с орбиты видим, что это именно кристаллы льда, а не какая-то дымка.

Важен для нас моноксид углерода, угарный газ СО. Он возникает из молекул СО2 на большой высоте, где под действием под действием ультрафиолета от них отделяется атом кислорода. СО довольно много, сотни, тысячи частей на миллион (ppm) и он очень хорошо характеризует движение атмосферы. На Марсе атмосфера движется по ячейкам Хэдли: на экваторе нагревается, идет вверх, потом к полюсам влево-вправо, там опускается. И с больших высот как раз опускаются больше СО — это такое маркер динамики атмосферы. По СО мы можем видеть, с какой скоростью двигаются ячейки, какого они размера.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Квантовую голограмму получили без сложения волн Квантовую голограмму получили без сложения волн

Физики использовали взаимосвязь запутанных фотонов для построения изображения

N+1
Песнь льда и лотосов Песнь льда и лотосов

Новый зимний экомаршрут в Астраханском заповеднике

National Geographic
Прическа меняет все: этот парикмахер из Голливуда бесплатно стрижет бездомных людей Прическа меняет все: этот парикмахер из Голливуда бесплатно стрижет бездомных людей

Не веришь, что прическа способна изменить тебя до неузнаваемости?

Playboy
За триллион лет до Большого взрыва За триллион лет до Большого взрыва

У теории Большого взрыва есть сильный конкурент – циклическая теория

Популярная механика
Хороший, плохой, злой Хороший, плохой, злой

Как научить детей справляться с эмоциями?

Здоровье
Змея, которую пригрела Диана: как выглядела та, которая увела мужа у леди Ди Змея, которую пригрела Диана: как выглядела та, которая увела мужа у леди Ди

Сравниваем стиль Камиллы Паркер-Боулз и принцессы Дианы

Cosmopolitan
«Убийство Уильяма Норвичского. Происхождение кровавого навета в средневековой Европе» «Убийство Уильяма Норвичского. Происхождение кровавого навета в средневековой Европе»

Медиевист заново рассматривает обстоятельства смерти Уильяма Норвичского

N+1
Президент «Рив Гош» Эдгар Шабанов — о будущем компании Президент «Рив Гош» Эдгар Шабанов — о будущем компании

В каком направлении будет развиваться парфюмерно-косметическая сеть «Рив Гош»

РБК
Ты неправильно ходишь в туалет, спишь и моешься. Исправь — пока не поздно! Ты неправильно ходишь в туалет, спишь и моешься. Исправь — пока не поздно!

У тебя масса шансов навредить себе во время этих с виду полезных занятий

Maxim
Зачем Августин, Остап Бендер и HAL 9000 играли в шахматы Зачем Августин, Остап Бендер и HAL 9000 играли в шахматы

Краткая история шахмат в культуре

Weekend
Андрей Руденский: «Если бы думал, что я как все, не пошел бы в актеры» Андрей Руденский: «Если бы думал, что я как все, не пошел бы в актеры»

«Нет... Вас никогда не будут снимать. Ваше лицо — для рекламы одеколона»

Караван историй
Стремитесь к прогрессу, а не к совершенству Стремитесь к прогрессу, а не к совершенству

Процесс не менее важен, чем результат, и вот почему

Psychologies
7 нелепых теорий древних ученых о сексе 7 нелепых теорий древних ученых о сексе

Человечество занималось подробным изучением секса задолго до появления ученых

Maxim
Профессора Стэнфордской школы бизнеса дали 5 советов, как шутить на работе, чтобы стать лучшим руководителем Профессора Стэнфордской школы бизнеса дали 5 советов, как шутить на работе, чтобы стать лучшим руководителем

Шутки в команде влияют на вовлечённость сотрудников и мотивацию

Inc.
Не только от морщин: что «умеют» уколы ботокса в хороших руках доктора Не только от морщин: что «умеют» уколы ботокса в хороших руках доктора

При каких болезнях без ботокса не обойтись и как именно он помогает

Cosmopolitan
Poker face: как блеф может изменить твою жизнь Poker face: как блеф может изменить твою жизнь

Рейтинг самых лучших блефов в истории

Maxim
Алкогений №75: Л. И. Брежнев Алкогений №75: Л. И. Брежнев

Леонид Ильич Брежнев не был алкоголиком ельцинского калибра

Maxim
«Иуда и черный мессия» – кривоватый, затянутый и поверхностный фильм «Иуда и черный мессия» – кривоватый, затянутый и поверхностный фильм

«Иуда и черный мессия» — фильм о людях, которым больше всех было надо

GQ
Ученые объяснили, почему еда пригорает в центре сковороды Ученые объяснили, почему еда пригорает в центре сковороды

Термокапиллярная конвекция, бессердечная ты тварь

National Geographic
Персона Персона

О необычных запросах клиентов и репутации русских александритов

Robb Report
Биологи разработали два новых метода терапии гепатита B Биологи разработали два новых метода терапии гепатита B

РНК-интерференция интерферона смогут снизить активность вируса гепатита В

N+1
9 странных бзиков глав государств 9 странных бзиков глав государств

Дурацкие увлечения и безобидные привычки современных государственных лидеров.

Maxim
Будущее 25+ Будущее 25+

Как найти свое место в будущем

Elle
Почему болят зубы, когда ты ешь сладкое: 5 возможных причин Почему болят зубы, когда ты ешь сладкое: 5 возможных причин

Объясняем, почему сладкое может провоцировать зубную боль: основные причины

Playboy
5 физиологичных поз для сна: найдите свою 5 физиологичных поз для сна: найдите свою

Какие положения во время сна считаются физиологичными и кому они подходят

Psychologies
Материнский капитал Материнский капитал

Статус матери одного из самых богатых людей в мире Мэй Маск не устраивает

Robb Report
Пора идти в науку Пора идти в науку

Спроса на инновации у нас по-прежнему почти нет

Эксперт
От чего на самом деле зависит либидо? От чего на самом деле зависит либидо?

Почему высокий уровень либидо – это важно?

Домашний Очаг
В тридесятом государстве В тридесятом государстве

Боспорское царство – древнейшее государственное образование на территории России

National Geographic Traveler
Долина технологий и наук, относящихся к торговле и фабрикам Долина технологий и наук, относящихся к торговле и фабрикам

«Композитная долина» должна стать центром отечественного материаловедения

Эксперт
Открыть в приложении