Передовые российские спектрометры, установленные на космических аппаратах «ЭкзоМарс-2016», «Марс-Экспресс» и «Венера-Экспресс», позволили совершить прорыв в изучении атмосферных аэрозолей двух загадочных планет Солнечной системы.
Аэрозоли, представляющие собой микроскопические частицы в воздухе, играют ключевую роль в формировании климата планет. Эти крошечные взвеси оказывают существенное влияние на тепловой баланс, движение воздушных масс и химические процессы в атмосфере. Систематические наблюдения за Марсом и Венерой открывают новые горизонты в понимании климатических механизмов не только этих планет, но и нашей Земли.
Увлекательное открытие на Марсе показало взаимосвязь между ледяными частицами воды и молекулами хлороводорода. Этот феномен подтверждает сходство процессов в атмосферах Красной планеты и Земли, где происходит аналогичное взаимодействие между водяным льдом и HCl.
Особый интерес представляют обнаруженные на Марсе многослойные облака из углекислого газа на высотах 39-90 километров. Между слоями этих удивительных образований находятся промежутки в 5-15 километров. Учитывая, что CO2 составляет 95% марсианской атмосферы, эти наблюдения имеют огромное значение для построения точных климатических моделей.
Захватывающие данные получены во время масштабной пылевой бури на Марсе летом 2007 года. В обычных условиях пылинки размером около 0,75 микрона концентрируются ниже 50 километров, а водяные облака с частицами 0,2-1,6 микрона располагаются на высотах 40-65 километров. Однако в разгар бури крупные пылевые частицы достигали высоты 70 километров, а водяные облака формировались даже на высотах 80-90 километров – в зоне, где при нормальных условиях конденсация невозможна.
Венера представляет собой удивительный контраст с разреженной атмосферой Марса. Её плотная воздушная оболочка с давлением более 90 атмосфер у поверхности содержит впечатляющий слой облаков на высоте 48-70 километров. Над ним простирается тончайшая дымка из капель серной кислоты, достигающая высот 100-110 километров.
Новейшие исследования надоблачной дымки Венеры на высотах 81-100 километров привели к неожиданным результатам. Вопреки прежним представлениям о присутствии только субмикронных частиц, обнаружены две различные группы капель. Первая группа включает частицы размером около 0,14 микрон, наблюдаемые выше 100 километров. Вторая группа состоит из более крупных капель размером 0,8-1 микрон, достигающих высоты 98 километров.
Концентрация частиц обеих групп уменьшается с высотой по экспоненциальному закону, но с разной интенсивностью. Для первой группы количество частиц снижается с 50 до 3 на кубический сантиметр в диапазоне 82-98 километров. Концентрация частиц второй группы падает с 0,3 до 0,03 на том же высотном интервале.
Эти уточненные данные о распределении частиц в венерианской атмосфере открывают новые перспективы в понимании механизмов переноса вещества и эволюции облачного слоя планеты.
Исследование проведено специалистами отдела физики планет ИКИ РАН под руководством члена-корреспондента РАН Кораблева Олега Игоревича в рамках темы госзадания FFWG-2022-0007 ПЛАНЕТА рег. №122042500017-2; грант РНФ 23-12-00207. Направление ПФНИ 2021–2030 1.3.7.5. Планеты и планетные системы.
