5
атмосферы.
Фотометр, рассчитанный на полосу поглощения водяного пара с длиной волны 1,4мк, показал, что содержание водяного пара в течение всего периода исследований не превышало пяти микрон осажденной воды — в тысячи раз меньше, чем в земной атмосфере. Марс оказался еще более сухой планетой, чем ожидалось: раньше наземным наблюдателям иногда удавалось обнаружить на нем до 50мк осажденной воды. Трудно сказать сейчас, случайно совпал сухой период с пылевой бурей или имеется какая-то связь между этими событиями.
Два эксперимента на станциях «Марс-2» и «Марс-3» предназначались для исследования верхней атмосферы Марса. С помощью ультрафиолетового фотометра регистрировалось солнечное излучение, рассеянное атомами водорода и кислорода в верхней атмосфере Марса на высотах от ста до нескольких десятков тысяч километров. В отличие от оптического комплекса, все приборы которого «смотрели» вниз, на планету, ультрафиолетовый фотометр в перицентре был направлен в «горизонт», параллельно поверхности Марса. Прибор регистрировал излучение атомарного кислорода в трех близко расположенных линиях с длиной волны 1300 ангстрем и излучение атомарного водорода с длиной волны 1216 ангстрем (ангстрем равен 100-миллионной доле сантиметра).
По наблюдениям интенсивности в этих линиях были рассчитаны плотность рассеивающих атомов и их температура. Вблизи поверхности атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа, однако на высоте около 100 км под действием солнечного ультрафиолетового излучения он распадается на молекулу угарного газа и атом кислорода. Такой же процесс распада водяного пара приводит к появлению атомов водорода, которые в 16 раз легче атомов кислорода. Вот почему выше 300—400 км атмосфера на Марсе становится в основном атомарно-водородной. Все же следы кислорода отмечаются на всех нитках орбиты, вплоть до высоты 700— 800 км, где его концентрация равна всего 100 атомам в кубическом сантиметре. Плотность более легкого водорода падает очень медленно, уменьшаясь от 10 тыс. атомов в кубическом сантиметре около планеты до 100 атомов и даже меньше на расстоянии 10 тыс. км. Измерения на таких больших удалениях проводились в ходе специальных сеансов на станции «Марс-3».
Что касается температуры верхней атмосферы, то в области высот от 100 до 200 км она возрастает, а выше остается постоянной. Примерно такая же картина наблюдается и в верхних атмосферах Земли и Венеры. Как это ни странно, верхняя атмосфера Марса больше похожа на верхнюю атмосферу Венеры, нежели на земную.
Второй эксперимент по исследованию атмосферы не требует специальной аппаратуры и основан на анализе сигналов сантиметрового радиопередатчика станций в момент захода спутников за диск Марса или выхода из-за диска. Особенно важен этот эксперимент для исследования ионосферы Марса, которая раз в 10 менее плотна, чем ионосфера Земли. Ионосфера на Марсе «прижата» к поверхности: максимум электронной плотности расположен на высоте 140 км (при 300 км для земной ионосферы). На высотах около 110 км наблюдался второй максимум, электронная концентрация в котором примерно в 3 раза ниже. Нельзя исключить, что на высотах 65—80 км может быть третий относительный максимум с электронной концентрацией около 10 тыс. частиц в кубическом сантиметре.