Солнечный ветер может заметно уносить тяжёлые газы с Марса

Авторы не просто посмотрели на Марс “в целом”, а взяли два набора одновременных наблюдений — от китайской миссии Tianwen-1 и американской MAVEN — за декабрь 2021 года и на их основе смоделировали, как частицы солнечного ветра выбивают атомы и молекулы из верхней атмосферы. Такой выброс называется распылением: быстрые протоны и водородные частицы без заряда врезаются в атмосферу и буквально выбивают из неё более тяжёлые частицы.

Здесь важна не только сила удара, но и то, где именно он происходит. Модель показала, что чем выше энергия прилетающих частиц и чем более “лобовой” у них угол падения, тем эффективнее они выбивают CO2 и кислород. А на больших высотах процесс идёт ещё активнее, потому что там атмосфера уже разреженная и частицы легче подхватывают импульс от удара.

Но есть и обратная сторона: если тяжёлая частица родилась глубже в атмосфере, она часто теряет энергию на столкновениях с соседями и не успевает улететь в космос. То есть атмосфера как будто работает как фильтр. Всё же небольшой остаток таких частиц этот “фильтр” проходит, и именно он даёт реальный вклад в утечку CO2 и O.

Интересно, что авторы сравнили этот путь потерь с другими механизмами и показали: распыление уступает фотохимическим потерям, но зато умеет выбивать именно тяжёлые молекулы, включая CO2 и аргон. Для понимания долгой истории марсианской атмосферы это важно: её уносит не один процесс, а сразу несколько, и солнечный ветер остаётся одним из переменных факторов, который может заметно менять картину.