Юрий Зайцев – эксперт Института космических исследований РАН.
В январе 2006 г. исполняется два года работы на околомарсианской орбите аппарата Европейского космического агентства Mars Express . Реализация этого проекта - приемника российского "Марс-96" - крупнейший за последние годы успех европейской и российской планетной науки.
На борту космического аппарата семь научных приборов, которые выполняют исследования, аналогичные программе "Марс-96", а для стереоскопической съемки поверхности планеты даже использованы запасные спектрометры OMEGA (Observatoire pour la Mineralogie, l` Eau, les Glaces ot l`Activite) оставшиеся от российской станции. Руководителями всех экспериментов на Mars Express являются ученые из стран Евросоюза. В шести экспериментах российские ученые входят в научные команды в качестве официальных участников и имеют равные с европейскими коллегами права на научные результаты.
Измерения при помощи созданных российскими учеными совместно с западно-европейскими коллегами приборов позволили получить ряд важных научных результатов, многие из которых только готовятся к научным публикациям. Это - восстановление структуры атмосферы с высокой точностью от поверхности до высот 100-150 км и ее температурного профиля до 50-55 км. Впервые одновременно измерены содержания и построены карты распределения водяного пара и озона в атмосфере. Обнаружено ночное свечение моноксида азота, известного на Венере, но не наблюдавшегося ранее на Марсе. Открыты мельчай-шие аэрозольные частицы, заполняющие атмосферу планеты до высот 70-100 км.
Впервые обнаружен водяной лед в южной полярной шапке в конце марсианского лета. Карты, построенные по данным прибора OMEGA с разрешением 1-3 км, показывают, что участки водяного льда находятся на краях более обширных областей замерзшей углекислоты. Толщина ее слоя не превышает нескольких метров, а под ним - захороненный слой водяного льда, возможно по мощности эквивалентный северной полярной шапке, полностью состоящей из водяного льда с небольшой (менее 1%) примесью пыли.
Прибором OMЕGА проведено также минералогическое картирование значительной части планеты, и, при существенном разнообразии минерального состава, карбонаты (соли угольной кислоты) обнаружены не были. Они широко распространены на Земле и именно в их залежах, а не в живом веществе, каменном угле и нефти, сосредоточено основное количество углерода на нашей планете. Таким образом, данные Mars Epress не подтверждают наличия запасов СО2 на Марсе, достаточных для существенных изменений массы его атмосферы, и соответственно, преобразования климата планеты.
Одним из значимых результатов исследований стало обнаружение в атмосфере Марса (после более ранних, долгих и бесплодных поисков) метана. Было определено и его содержание - 10±5 частей на миллиард. Конечно, это очень мало, но так как метан непрерывно разрушается в атмосфере за счет фотодиссоциациии, то для поддержания такого его количества в атмосфере на Марсе должен быть источник производительностью порядка 300 тонн метана в год. Таким источником могла бы быть тектоническая деятельность, Марс, считается тектонически неактивным в настоящее время, однако поступление метана в атмосферу может быть связано с "точечной" тектоникой: остаточным вулканизмом, либо геотермальной активностью. Тем не менее, созданный специально для поиска таких "горячих точек" инфракрасный радиометр, установленный на американском космическом аппарате Mars Odyssey, пока не обнаружил ни одной. Падающие на Марс кометы и метеориты могу дать только 2-4% необходимого воспроизводства метана. Поэтому нельзя исключить самые экзотические предположения, в том числе и наличие на нижней границе криосферы, то есть на глубине 2-х км месторождений газогидратов и даже существование там бактерий-метаногенов, подобных обнаруженным в глубоких подземных экосистемах Земли.
Являются ли все эти интереснейшие факты лишь пищей для человеческого любопытства или все же имеют практическое приложение?
Связующее звено между планетной наукой и наукой о Земле - область междисциплинарных исследований, именуемая сравнительной планетологией. Суть ее в том, что различные процессы в атмосферах Венеры и Марса, на ряде других планет можно интерпретировать на основе сравнения с процессами на Земле. Вообще-то история климата нашей планеты напрямую записана в геологической летописи осадочных пород, что позволяет судить об условиях обитания на Земле и их изменениях вплоть до момента зарождения жизни на планете. Однако даже такую ценнейшую информацию зачастую бывает трудно однозначно интерпретировать. Данные изучения других планет помогают в расшифровке геологической летописи Земли.
Аналогии с другими планетами помогают заглянуть не только в прошлое, но и будущее Земли. Понять, насколько устойчива климатическая система нашей планеты. Действительно ли увеличение содержания антропогенной углекислоты в атмосфере представляет угрозу с точки зрения изменения условий обитания? Могут ли слабые изменения температуры, вызванные увеличением содержания СО2, привести к необратимому увеличению содержания водяного пара в атмосфере и парниковой катастрофе? И здесь также на помощь приходят исследования, выполняемые с помощью космической техники на других планетах. Их атмосферы и климатические системы - прекрасные природные испытательные стенды для проверки различных теорий и моделей будущего Земли, разработанных зачастую на основе не всегда однозначных выводов и с многочисленными допущениями. Благодаря отсутствию на других планетах био-сферного фактора, их климатические системы намного проще, соответственно легче поддаются количественному описанию и моделированию и могут служить неким природным эталоном.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции
