Инструменты зонда "ЭкзоМарс-TGO" впервые зафиксировали в атмосфере Марса следы соляной кислоты. Предположительно она появилась благодаря взаимодействию частичек соли, воды и солнечных лучей в верхних слоях атмосферы планеты. Об этом рассказал главный специалист отдела физики планет Института космических исследований РАН Александр Трохимовский.
"Поиски соляной кислоты были одной из главных задач миссии. Ее пары присутствуют в земной атмосфере, куда они попадают в результате извержений вулканов. В почве Марса, как мы уже знаем из результатов работы марсоходов, присутствует большое количество перхлоратов, однако предположительно связанные с ними следы хлора и соляной кислоты в атмосфере Марса раньше никогда не находили", – рассказал ученый во время выступления на XI Московском международном симпозиуме по исследованиям Солнечной системы.
Миссия "ЭкзоМарс-TGO" уже три года изучает атмосферу Марса, измеряя концентрации различных газов. Одна из ее главных задач заключается в том, чтобы оценить концентрацию метана в марсианской атмосфере и найти возможные источники этого газа. За первый год работы инструменты "ЭкзоМарса-TGO" не зафиксировали никаких следов метана в атмосфере Марса. При этом тогда же датчики марсохода Curiosity зафиксировали выброс метана в кратере Гейл.
Трохимовский и его коллеги, работавшие с российским спектрометром ACS, впервые обнаружили в атмосфере Марса пары соляной кислоты. Планетологи считают, что их источником могут выступать как обширные запасы перхлоратов, соединений хлора, кислорода и других элементов, присутствующие в почве Марса, так и различные геологические процессы в его недрах. "Расчеты теоретиков показывали, что в атмосфере Марса должно быть очень немного паров соляной кислоты, ее концентрация не должна была превышать 0,3 части на миллиард. Поэтому изначально мы не удивились тому, что наш прибор не фиксировал никаких заметных следов присутствия HCl в марсианском воздухе", – продолжил ученый.
Когда планетологи изучили спектральные данные ACS в поисках всех возможных вариаций линий поглощения и излучения, которые были связаны с соляной кислотой, то нашли однозначные следы присутствия HCl в марсианском воздухе. Впоследствии этот факт подтвердили данные с прибора NOMAD, который установлен на борту "ЭкзоМарса-TGO". Последующие наблюдения показали, что соляная кислота быстро появлялась и исчезала из атмосферы Марса. Астрономы пока не понимают, из-за чего это происходит. Опираясь на схожие колебания в концентрации паров воды и соляной кислоты в верхних слоях атмосферы Марса, Трохимовский и его коллеги предполагают, что ее источником служат мелкие пылинки, покрытые большим количеством поваренной соли или других соединений хлора.
Во время пылевых бурь они могут подниматься на большую высоту, где эти частицы соли начинают взаимодействовать с водой и ультрафиолетовым излучением Солнца. В результате образуется атомарный хлор, который реагирует с различными соединениями водорода и формирует молекулы соляной кислоты. Впоследствии эти молекулы или расщепляются солнечным ультрафиолетом, или же вступают в реакции с частицами пыли. В результате формируются новые молекулы поваренной соли и перхлоратов, которые в конечном итоге оказываются в верхних слоях марсианского грунта.
Трохимовский и его коллеги не исключают, что соединения хлора представляют собой следы каких-то геологических процессов на Марсе. Однако вероятность этого исчезающе мала. В частности, ученые не зафиксировали следов других вулканических газов, таких как двуокись серы, а также не обнаружили всплесков в концентрации соляной кислоты во время марсотрясений, которые фиксирует американская посадочная платформа InSight. Ученые надеются, что понять, почему пары соляной кислоты очень быстро исчезают из марсианской атмосферы и почему ее концентрация сильно различается в разных регионах планеты, помогут дальнейшие измерения. Благодаря этому можно будет узнать, какую роль хлор играет в химической эволюции Марса.
