Непознатият Марс: на гости на Червената планета

[П. Теодосиев]

На 25 април 2015 г. Физическият факултет на Софийския университет „Св. Климент Охридски“ (бул. "Джеймс Баучър" № 5) организира Ден на отворените врати.

В рамките на деня всеки, който проявява интерес към физиката, може да присъства на лекции на преподаватели от факултета и да научи повече за оптиката, за свръхбързата молекулярна фотоника, за Големия взрив, за ядрената физика, космоса и земята.

Бъдещите студенти ще могат да се запознаят на място с всички специалности, които предлага Физическият факултет на Софийския университет, който е убедителен лидер в Рейтинговата система на висшите училища в България както по отношение на качеството на преподаване, така и на реализацията на завършилите възпитаници.

Отворена за посетители ще бъде Астрономическата обсерватория на Физическия факултет в Борисовата градина.

В учебните лаборатории на факултета ще бъдат направени различни демонстрации. Посетителите ще имат възможност да надникнат през микроскопите и да открият любопитни факти от света на физиката.

Програмата на Деня на отворените врати предвижда и прожекции на филми и дискусии.

Пълна информация за събитието може да бъде намерена на адрес: http://www.phys.uni-sofia.bg/~dov/

Подробна програма можете да видите в прикачения файл.

Den_na_otvorenite_vrati_FzF.pdf

[Р. Теодосиев]

Смятам да посетя Астрономичната обсерватория утре следобед, ако някой има време и желание можем и да се видим

Програма на катедра Астрономия:

Публична лекция в А205:

12:30 - 13:15
Близки срещи с Големия Взрив: за началото и края на Вселената
д-р Владимир Божилов

Астрономическа обсерватория

(13:45): Непознатият Марс: на гости на Червената планета
д-р Владимир Божилов и докторант Никола Каравасилев

Демонстрации в учебни лаборатории

11:30 - 17:00 Дневни наблюдения на Слънцето (при ясно време),
Посещение на Астрономическа обсерватория в Борисовата градина
(съвместно с Астрономическа асоциация - София)

[Warlord]

Всички надежди за вода на повърхността на Марс пропаднаха вчера

[Joro-01]

Аз пък късно отворих темата но и без това нямаше да мога

Всички надежди за вода на повърхността на Марс пропаднаха вчера

А защо пропаднаха - полярните шапки само от сух лед ли са?

Ще ми е интересно дали са казали нещо ново дето тук не е споменавано.

[Warlord]

Ами не е вода това в шапките, а замръзнал азот. И да - под формата на сух лед. Проблема с водата е в рехавата атчосфера и ниското атмосферно налягане, така че дори и да занесем вода там веднага ще изкипи и ще се изпари. Но остава надеждата за подземни резервоари с вода. Има и тектонични плочи Марс, съответно и процепи и подземни галерии навярно.

[Joro-01]

Интересно наистина - за азота не знаех, но нямам претенции за дълбоки познания

Относно кипенето заради рехавата атмосфера - неведнъж сме го бистрили, даже изкарах интервала (надявам се не съм сгрешил много) че е от 0 до 6 (°C) и там някакви градуси под нулата. Такива температури рядко се срещат там, още повече на места дето може да има вода, затова няма как да я видим, но има снимка на нещо течащо - кал най вероятно, заради което мисля, че все пак може да се види.

Както и да е - изпуснал съм и съжалявам.

Надявам се добре да сте си изкарали.

Редактирано Април 26, 2015 от Joro-01

[Warlord]

Разглеждаха под лупа и такива снимки, но нищо течащо реално няма, дори кал няма. Всичките хипотетични русла на някогашни реки, които се забелязват по повърхността изглежда са процепи образувани при триенето на тектоничните плочи.

И все пак намерени са следи от езеро (според не чак толкова скептичните), но това е било преди ок. 3.7 милиарда години. Тогава атмосферата е била по-плътна и може би е позволявала да се задържи вода. Впоследствие обаче била издухана от някакъв слънчев вятър. Но за нищо от това няма сигурни доказателства засега. Въпреки всичките открития и изследвания работата все още си е доста мъглява.

[Joro-01]

Аз ще я намеря ама по-късно, мисля и тука я давах, освен ако се е оказало, че не е течащо нещо

[Joro-01]

За това говорих..

http://www.msss.com/mars_images/moc/2006/12/06/gullies/centauri_crater/index.html

http://blogs.discovermagazine.com/badastronomy/2006/12/06/liquid-water-on-mars/#.VT3LdtLtlBc

Не съм ги чел още, излязоха със снимката

Та точно на течаща водя снимки няма де.. По данните дето се изнасят, аз лично допускам, че в много редки случаи може да се види течаща вода.

Факт е обаче, че Марс е заснет целия и много хора (включително хобисти) го гледат с надеждата да открият нещо и никой не е видял (или разпознал) подобно нещо.

Редактирано Април 27, 2015 от Joro-01

[nik1]

Какво точно е станало "вчера"?

http://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Mars

(Няма логика шапките на Марс да са съставени от замръзнал азот; Все едно че от атмосферата на Марс да е "изчезнал" въглеродния двуокис, и бил "заменен" с азот..)

Тази информация по-долу все още актуална ли е?

http://phys.org/news/2015-04-mars-belts-glaciers-frozen.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Martian_polar_ice_caps

Това което аз зная е следното:

Северната полярна шапка на Марс е съставена от замръзнала вода плюс замръзнал въглероден двуокис (сух лед); Южната полярна шапка се състои от замръзнал въглероден двуокис (сух лед).

Количеството на CO2 в шапките се мени сезонно, и в зависимост от температурните колебания през денонощието.

(При определени температурни условия сухият лед сублимира - например през деня или/и през съответното "лято"; през нощта или/и през "зимата" той се отлага/кондензира)

Редактирано Април 27, 2015 от nik1

[Joro-01]

Цялата работа е мътна, но хайде. Да съм бил да си задам въпросите.

Ако в шапките има азот, то би следвало да е някак абсорбиран или включен в съединение, защото нормално температурите на полюсите са доста по-високи от -210°С (температурата му на топене). Налягането там едва ли ще подпомогне втвърдяването на азота. Съставът на шапките засега предполагам, че спектрометрично се определя. По цвета. Не знам точността на тези методи в астрономията, по запознати да казват.

Относно тектонските полчи - е там вече в десятката, тектониката (движението) предполага горещо ядро (плочите се движат от конвекцията или поне само от вътрешни земни сили), значи говорим за отдавна минали времена. Но при горещо ядро има и "геодинамо", тоест магнитен щит, тоест по-плътна (тежка) неиздухана атмосфера и какво пречи - вода? Тогава няма нужда да предполагаме, че руслата са разломи.

А седиментиte как ги обясниха?

Много се надявам, за презентацията на отворените врати да са използвани и данни от платени издания като "Science direct" или други платени неща, които "нормалният" любопитко не си позволява. Макар, че NASA не крие.

И да са си направили труда за един по-обстоен преглед на наличната информация. Все пак предстои да станем космическа страна

[nik1]

Ами не е вода това в шапките, а замръзнал азот. И да - под формата на сух лед

Предполагам че става дума за лапсус - "сух лед" е наистина (северната полярна шапка се състои и от обикновен лед, плюс сух лед), но със "сух лед" се означава втвърдения CO2 (не твърдия азот).

За "течащата" (навремето си) вода нещата са хипотетични..

Иначе в северната полярна шапка на Марс има достатъчно вода (плюс въглеродния двуокис), които да позволят някакви форми на колонизация - тук включвам колонизация на/чрез фотосинтетични растения, които биха могли да се култивират и живеят на Марс - да кажем в областите около Екватора..

ПС

От друга страна проектът Биосфера-2 в Аризона не беше много успешен в едно отношение - съдържанието на въглероден двуокис в биосферата оставаше високо и хората там имаха здравословни проблеми

/Сещам се за нещо в тази връзка: На земята океаните играят роля на т.н. Карбонова помпа - главно чрез механизмите: а) ад(б)собрбция + б) химическо свързване на CO2, и съответно отнасянето му към дълбините - като а) газообразен разтворен въглероден двуокис или като б) карбонати ; Оценено е че и дори и да нямаше фотосинтеза, съдържанието на CO2 в земната атмосфера щеще да е ниско/

[Warlord]

Това с азота малко на прима виста ми мина, може и да го бяха споменали в друга връзка, а не за шапките.

Действително според графиките, които показаха въглерода е основния процент съдържание в марсианската атмосфера. Но както и да е въпросния сух лед там не се разтича при топене, а направо се изпарява.

[Joro-01]

ПС

От друга страна проектът Биосфера-2 в Аризона не беше много успешен в едно отношение - съдържанието на въглероден двуокис в биосферата оставаше високо и хората там имаха здравословни проблеми

/Сещам се за нещо в тази връзка: На земята океаните играят роля на т.н. Карбонова помпа - главно чрез механизмите: а) ад(б)собрбция + б) химическо свързване на CO2, и съответно отнасянето му към дълбините - като а) газообразен разтворен въглероден двуокис или като б) карбонати ; Оценено е че и дори и да нямаше фотосинтеза, съдържанието на CO2 в земната атмосфера щеще да е ниско/

Да, а в Биосферите май изкуствено му управляваха концентрацията.

Не се ли сетиха някой относително голям воден басейн да направят...

Но както и да е въпросния сух лед там не се разтича при топене, а направо се изпарява.

То това в болшинството от случаите ще стане и с мокрия

А в редките случаи ако се види течна/течаща вода на някоя снимка, тя ще се изпарява обилно и това няй-вероятно ще се види. Много често с цел да не се губи резолюция в подобни области се снима чернобяло. В този случай може и да се обърка с прах

Разбира се може и да греша

Редактирано Април 27, 2015 от Joro-01

[nik1]

Това с азота малко на прима виста ми мина, може и да го бяха споменали в друга връзка, а не за шапките.

Действително според графиките, които показаха въглерода е основния процент съдържание в марсианската атмосфера. Но както и да е въпросния сух лед там не се разтича при топене, а направо се изпарява.

аха, пиша "сублимира", т.е. "възпарява се":

При определени температурни условия сухият лед сублимира - например през деня или/и през съответното "лято";

Иначе "изпарява се" не е точeн термин, защото "изпарение-то" http://en.wikipedia.org/wiki/Vaporization е процес на преминаване от течно в газообразно състояние,

докато със "сублимация" се означава процеса на преминаване от твърдо в газообразно състояние с прескачане на течната фаза https://en.wikipedia.org/wiki/Sublimation_(phase_transition)

Редактирано Април 27, 2015 от nik1

[nik1]

Изглежда и на Марс (както и на Венера) някога е имало много повече вода отколкото има сега на тези планети.

В марсианската атмосферна вода съотношението [HDO]/[H20] е два-три пъти по-високо отколкото в земните океани (в венерината атмосфера съотношението е 160 пъти по-високо)

Моделът предполага че леката вода се загубва преобладаващо пред деутериевата в космоса , т.е загубите от лека вода са по-големи от колкото от деутериевата, и поради тази причина съотношението на [HDO]/[H20] за наличната вода нараства при увеличаване на загубите на вода в Космоса

/Възможно е загубите да не се дължат пряко на изпарението на водата, а на десоциацията (разграждането) на атмосферната вода на кислород и водород от космическите лъчи и радиация, и отлитането , "изфирясването" на лекия водород или йоните му в Космоса..

Това би се случвало и на Земята, ако го нямаше магнитния щит - в действителност част от водата/ водорода на Земята и в момента се губи по този начин, но скоростта на загубата е ниска и/или се компенсира от бомбардировките на метеоритите, който съдържат вода..

В тази връзка стана ми интересно сега като пиша - откъде се "пръкнал" кислорода на Земята -в нейната атмосфера - дали и доколко той има фотосинтетичен произход, и дали и доколко той е страничен продукт на десоциирана вода, чийто водород е "изфирясъл" от Земята; доколко кислородът има друг произход/

отплеснах се ,та ето публицацията за Марс и Венера

http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/87493/154_1.pdf

Според някои оценки, преди 4- 4 и половина милиарда години на Марс е имало океан, в който количеството на водата се е равнявало на сегашното количество на водата в Северния океан на Земята..

Ето тук е публикацията

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/03/150305140447.htm

Иначе - дори и сега, оценява се че в северната полярна шапка на Марс се има значително количество вода - около 5 милиона кубически километра лед (което е приблизително 3,5 - 4 милиона кубически километра течна вода)..

Редактирано Април 27, 2015 от nik1

[Малоум 2]

Изглежда и на Марс (както и на Венера) някога е имало много повече вода отколкото има сега на тези планети.

В марсианската атмосферна вода съотношението [HDO]/[H20] е два-три пъти по-високо отколкото в земните океани (в венерината атмосфера съотношението е 160 пъти по-високо)

Моделът предполага че леката вода се загубва преобладаващо пред деутериевата в космоса , т.е загубите от лека вода са по-големи от колкото от деутериевата, и поради тази причина съотношението на [HDO]/[H20] за наличната вода нараства при увеличаване на загубите на вода в Космоса

/Възможно е загубите да не се дължат пряко на изпарението на водата, а на десоциацията (разграждането) на атмосферната вода на кислород и водород от космическите лъчи и радиация, и отлитането , "изфирясването" на лекия водород или йоните му в Космоса..

Това би се случвало и на Земята, ако го нямаше магнитния щит - в действителност част от водата/ водорода на Земята и в момента се губи по този начин, но скоростта на загубата е ниска и/или се компенсира от бомбардировките на метеоритите, който съдържат вода..

В тази връзка стана ми интересно сега като пиша - откъде се "пръкнал" кислорода на Земята -в нейната атмосфера - дали и доколко той има фотосинтетичен произход, и дали и доколко той е страничен продукт на десоциирана вода, чийто водород е "изфирясъл" от Земята; доколко кислородът има друг произход/

...

Не знам - на мен ми се струва по-вероятно да е обратното - никога да не е имало течна вода на Марс

Поради липса на сравнително плътна атмосфера - водните молекули (от кометите - атомите водород) са подложени на по-голямо облъчване и успяват да си захванат неутрон (за деутериева водна молекула). Като "тежка" молекула - слабото гравиполе на Марс може да я задържа, докато по-леката - отлита в косм. вакуум. Дисоциация на водата ... винаги има.

Причина за слаба атмосфера е малката маса на Марс, а не липсата на магнитно поле - мисля, че вече го писах - не помня Слънчевият вятър при Марс е значително по-малко интензивен - заради отдалечеността на планетата от Слънцето. Така движенията на разредената атмосфера, която създава токове, заедно с усилването им в предположеното "течно" ядро, успяват да направят слабото магнитно поле на Марс.

Човек не мой да се меси в тия глобални за планета процеси, та да си я прави със "земни" условия... Няма енергия за тая работа!..

Може да си направи малки "капанчета" за отдих и развлечения... ако остане жив и евентуално, здрав (ужас!)

Колкото и да е привлекателна илюзията (Приказка за "Червената ...планета"), че ей на - на прага на "усвояване" на друга планета сме!!., няма нужда от заблуждаване на хората, че това е възможно. Нека си е приказка ... мечта... За подобряване на фантазирането...

...

[nik1]

Причина за слаба атмосфера е малката маса на Марс, а не липсата на магнитно поле - мисля, че вече го писах - не помня

Ставаше дума за водата, не за условно "атмосферните газове", за които горното е вярно:

Водата се изпарява/сублимира, след което кондензира * преди да достигне най-високите слоеве , и после пада на повърхността като течност или твърди частици независимо от това дали се намираме на Марс с неговата маса или на Земята с нейната маса и гравитация.

*Кондензацията би се случвала/извършвала когато/където има твърда прашна повърхност - демек прах, и вятър, който да отвявява частиците високо - такива има и на Земята и Марс..

(демек водата не е перманентна част от атмосферата, тя не се държи като като атмосферен газ, тя не е атмосферен газ, именно защото кондензира, и то преди да отиде в най-горните слоеве)

------

За дисоциацията и магнитното поле не обясних ясно, но сега ще поясня

Каква е ролята на магнитното поле:

Мисля при липса на такова,дисоциираните атоми/йони (задържаните, с ударение на "а", от гравитационното поле на планетата) се "отвяват", т.е. отнасят под въздействието (ударите) на космическите лъчи/частици..

(това е ключът към бараката)

Редактирано Април 28, 2015 от nik1

[fantom4e]

скоро срещнах това сравнение

[nik1]

Ставаше дума за водата, не за условно "атмосферните газове", за които горното е вярно:

Водата се изпарява/сублимира, след което кондензира * преди да достигне най-високите слоеве , и после пада на повърхността като течност или твърди частици независимо от това дали се намираме на Марс с неговата маса или на Земята с нейната маса и гравитация.

*Кондензацията би се случвала/извършвала когато/където има твърда прашна повърхност - демек прах, и вятър, който да отвявява частиците високо - такива има и на Земята и Марс..

(демек водата не е перманентна част от атмосферата, тя не се държи като като атмосферен газ, тя не е атмосферен газ, именно защото кондензира, и то преди да отиде в най-горните слоеве)

------

За дисоциацията и магнитното поле не обясних ясно, но сега ще поясня

Каква е ролята на магнитното поле:

Мисля при липса на такова,дисоциираните атоми/йони (задържаните, с ударение на "а", от гравитационното поле на планетата) се "отвяват", т.е. отнасят под въздействието (ударите) на космическите лъчи/частици..

(това е ключът към бараката)

PS

Our nearest planetary neighbors, Mars and Venus, have no oceans or lakes or rivers. Some researchers have speculated that they were blown dry by the solar wind, and that our Earth escaped this fate because its strong magnetic field deflects the wind. However, a debate has arisen over whether a magnetic field is any kind of shield at all.

Хипотезата е такава, демек..

Редактирано Април 28, 2015 от nik1

[nik1]

PPS

Предполага се, че Марс и в момента губи атмосфера главно по същата причина

/Слънчев вятър, слънчева или космическа радиация , всички те имат принос в загряването атомите в атмосферата; Атомите/йоните трябва да се загреят ("енергизират") дотолкова, че скоростта им да стане по-висока от скоростта на излитане от планетата/

New Mars Orbiter to Investigate Case of the Lost Atmosphere

NASA has approved a new unmanned mission to Mars, one aimed at explaining exactly how the Red Planet lost most of its atmosphere.

A spacecraft is scheduled to launch in late 2013 and begin orbiting around Mars about 10 months later for a yearlong study. Scientists suspect that the sun has been stealing off Martian air for eons, and they expect the new probe to put that theory to the test.

NASA has given the $438 million project, which was first proposed in 2008, a heady name: the Mars Atmosphere and Volatile Evolution mission. Scientists are calling it "Maven" for short. [Video — NASA's Maven Mars Probe.]

"Maven will examine all known ways the sun is currently swiping the Martian atmosphere, and may discover new ones as well," said Joseph Grebowsky, the mission's project scientist at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., in a statement.

Lost Martian atmosphere

Astronomers have found clues to Mars' lost atmosphere by studying images of the planet from orbit and from the surface. Mars is dotted with formations resembling dry riverbeds and minerals, which suggests Mars once had a thicker atmosphere and was warm enough for water to exist as a liquid on the surface.

But somewhere along the road, something changed.

Mars has been cold and dry for billions of years. Its atmosphere is so thin that any liquid water on the surface would quickly boil away, and the sun's ultraviolet radiation scours the ground. Such harsh conditions may have meant the end for any Martian life, if it ever existed.

The lead suspect in the loss of the Martian atmosphere is the sun, chiefly through its solar wind — a million-miles-per-hour stream of charged particles. A global magnetic field shields Earth's atmosphere by diverting most of the solar wind around it. But Mars lost its magnetic field billions of years ago, researchers said. So its atmosphere was exposed to the solar wind and probably stripped away.

The sun's emissions could have stolen the Martian atmosphere in other ways, too, scientists said. For example, solar heating could give some atmospheric atoms enough speed to escape Mars' gravity and zip off into space.

Other factors could have contributed to the loss of Mars' atmosphere. Mars has more than 20 ancient craters larger than 600 miles (968 km) across. So it could have been massive impacts that blasted large amounts of the Martian atmosphere into space.

Huge Martian volcanoes that erupted after the impacts, like Olympus Mons, could have replenished the atmosphere by venting massive amounts of gas from the planet's interior. But without the protection of a magnetic shield, any replacement atmosphere also would have been stripped away by the solar wind, scientists said.

Maven's job

Other Mars-watching spacecraft have caught hints of how Mars lost its air.

For example, flows of ions from Mars' upper atmosphere have been seen by both NASA's Mars Global Surveyor and the European Space Agency's Mars Express spacecraft.

"Previous observations gave us 'proof of the crime' but only provided tantalizing hints at how the sun pulls it off — the various ways Mars can lose its atmosphere to solar activity," said Grebowsky, adding that Maven will also track how atmospheric losses change over time. "Linking different loss rates to changes in solar activity will let us go back in time to estimate how quickly solar activity eroded the Martian atmosphere as the sun evolved."

The Maven spacecraft can also examine how much Mars water has been lost to space by measuring the planet's hydrogen isotope ratios, scientists said.

Isotopes are versions of an element that differ in atomic weight. For example, deuterium is a heavy version of hydrogen. Normally, two atoms of hydrogen join to an oxygen atom to make a water molecule, but sometimes the heavy and rare deuterium takes a "normal" hydrogen atom's place.

On Mars, "normal" hydrogen would escape faster because it is lighter than deuterium. Since the lighter version escapes more often, over time the remaining Martian atmosphere would have less and less hydrogen compared to deuterium.

The Maven team will measure the amount of hydrogen compared to the amount of deuterium in Mars' upper atmosphere. They will compare that ratio to the ratio Mars probably had when it was young, an estimate based on observations of comets and asteroids, which are believed to be pristine "fossil" remnants of our solar system's formation.

Maven is also expected to determine how much Martian atmosphere has been lost over time by measuring the isotope ratios of other elements in the air, such as nitrogen, oxygen and carbon.

"This project is a vital complement to past, present, and future Mars missions," said Michael Meyer, lead Mars scientist for NASA's Mars Exploration Program in Washington. "Maven will take us a step closer in learning about the evolution of our intriguing celestial neighbor."

Редактирано Април 28, 2015 от nik1

[Joro-01]

Дежа вю. Този разговор сме го водили, май трябва да го намеря и пусна линк.

[nik1]

Значи, механизмът на загуба на атмосфера (ако включим и водородните атоми в сметките - то и загубата на "условна" вода) е горе долу следният:

Атомите трябва да получат енергии и скорости, които да им позволят излитане (escape) в Космоса, като вероятно скоростите на загуба на маса зависят и от концентрациите/количествата на съответните газови атоми.

Слънчевият вятър, които не достига Земята, (поради магнитното поле) и частиците, които се отклоняват от магнитното поле на Земята, не оказват влияние върху загубата на атмосфера на Земята (стига да няма "гигаизригвания")

Марс и Венера не са защитени от слънчевия вятър, и може да се предполага че той е оказал съществена роля в загубата на атмосфера ("условна" вода)

(Това го пишеше в публикациите, които цитирах вчера)

Забележка: Земята също губи атмосфера, оценено на примерно около 250-300 тона на ден, главно водород, които могат да бъдат оценени като "условна" вода, "Причинителите" са:

-слъчевият вятър който достига до Земята (виждаме взаимодействието му с атмосферата като Северно сияние)

-слънчевата радиация,

-високоенергетичните частици с друг произход

http://gizmodo.com/5882517/did-you-know-that-earth-is-getting-lighter-every-day

Редактирано Април 28, 2015 от nik1

[Joro-01]

Да не звучи малко.. Аз съм я пуснал. Там има за загубата на атмосфера и вода...

http://nauka.bg/forum/index.php?showtopic=17405&page=1

[Moon_Watcher]

PPS

Предполага се, че Марс и в момента губи атмосфера главно по същата причина

/Слънчев вятър, слънчева или космическа радиация , всички те имат принос в загряването атомите в атмосферата; Атомите/йоните трябва да се загреят ("енергизират") дотолкова, че скоростта им да стане по-висока от скоростта на излитане от планетата/

New Mars Orbiter to Investigate Case of the Lost Atmosphere

NASA has approved a new unmanned mission to Mars, one aimed at explaining exactly how the Red Planet lost most of its atmosphere.

A spacecraft is scheduled to launch in late 2013 and begin orbiting around Mars about 10 months later for a yearlong study. Scientists suspect that the sun has been stealing off Martian air for eons, and they expect the new probe to put that theory to the test.

NASA has given the $438 million project, which was first proposed in 2008, a heady name: the Mars Atmosphere and Volatile Evolution mission. Scientists are calling it "Maven" for short. [Video — NASA's Maven Mars Probe.]

"Maven will examine all known ways the sun is currently swiping the Martian atmosphere, and may discover new ones as well," said Joseph Grebowsky, the mission's project scientist at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., in a statement.

Lost Martian atmosphere

Astronomers have found clues to Mars' lost atmosphere by studying images of the planet from orbit and from the surface. Mars is dotted with formations resembling dry riverbeds and minerals, which suggests Mars once had a thicker atmosphere and was warm enough for water to exist as a liquid on the surface.

But somewhere along the road, something changed.

Mars has been cold and dry for billions of years. Its atmosphere is so thin that any liquid water on the surface would quickly boil away, and the sun's ultraviolet radiation scours the ground. Such harsh conditions may have meant the end for any Martian life, if it ever existed.

The lead suspect in the loss of the Martian atmosphere is the sun, chiefly through its solar wind — a million-miles-per-hour stream of charged particles. A global magnetic field shields Earth's atmosphere by diverting most of the solar wind around it. But Mars lost its magnetic field billions of years ago, researchers said. So its atmosphere was exposed to the solar wind and probably stripped away.

The sun's emissions could have stolen the Martian atmosphere in other ways, too, scientists said. For example, solar heating could give some atmospheric atoms enough speed to escape Mars' gravity and zip off into space.

Other factors could have contributed to the loss of Mars' atmosphere. Mars has more than 20 ancient craters larger than 600 miles (968 km) across. So it could have been massive impacts that blasted large amounts of the Martian atmosphere into space.

Huge Martian volcanoes that erupted after the impacts, like Olympus Mons, could have replenished the atmosphere by venting massive amounts of gas from the planet's interior. But without the protection of a magnetic shield, any replacement atmosphere also would have been stripped away by the solar wind, scientists said.

Maven's job

Other Mars-watching spacecraft have caught hints of how Mars lost its air.

For example, flows of ions from Mars' upper atmosphere have been seen by both NASA's Mars Global Surveyor and the European Space Agency's Mars Express spacecraft.

"Previous observations gave us 'proof of the crime' but only provided tantalizing hints at how the sun pulls it off — the various ways Mars can lose its atmosphere to solar activity," said Grebowsky, adding that Maven will also track how atmospheric losses change over time. "Linking different loss rates to changes in solar activity will let us go back in time to estimate how quickly solar activity eroded the Martian atmosphere as the sun evolved."

The Maven spacecraft can also examine how much Mars water has been lost to space by measuring the planet's hydrogen isotope ratios, scientists said.

Isotopes are versions of an element that differ in atomic weight. For example, deuterium is a heavy version of hydrogen. Normally, two atoms of hydrogen join to an oxygen atom to make a water molecule, but sometimes the heavy and rare deuterium takes a "normal" hydrogen atom's place.

On Mars, "normal" hydrogen would escape faster because it is lighter than deuterium. Since the lighter version escapes more often, over time the remaining Martian atmosphere would have less and less hydrogen compared to deuterium.

The Maven team will measure the amount of hydrogen compared to the amount of deuterium in Mars' upper atmosphere. They will compare that ratio to the ratio Mars probably had when it was young, an estimate based on observations of comets and asteroids, which are believed to be pristine "fossil" remnants of our solar system's formation.

Maven is also expected to determine how much Martian atmosphere has been lost over time by measuring the isotope ratios of other elements in the air, such as nitrogen, oxygen and carbon.

"This project is a vital complement to past, present, and future Mars missions," said Michael Meyer, lead Mars scientist for NASA's Mars Exploration Program in Washington. "Maven will take us a step closer in learning about the evolution of our intriguing celestial neighbor."

Има един закон на Болцман за разпределение на газовите молекули по скорости при дадена температура. Според този

закон, ако максималната скорост на газова молекула (съгласно разпределението), умножена по 5, не надвишава Втора

космическа скорост, въпросната молекула няма да бъде загубена от съответната планета. Например, максималната скорост

на водородна молекула (съгласно разпределението) при 0^о С е около 2,5 km/s. Това като го умножим по 5 става 12,5 km/s,

което е повече от Втора космическа скорост на Земя-та и съответно в земната атмосфера би трябвало да няма водород.