Розгадка таємниці інею, що приховується на Марсі

Нове дослідження з використанням даних орбітального апарату "Марс Одіссей" може пояснити, чому марсіанський іній може бути невидимим неозброєним оком і чому на деяких схилах з’являються пилові лавини.

Про це розповідають в Лабораторії реактивного руху (JPL) НАСА, передають OstanniPodii.com

Минулого року вчені були спантеличені при вивченні зображень марсіанської поверхні, зроблених на світанку орбітальним апаратом "Марс Одіссей". Коли вони дивилися на поверхню за допомогою видимого світла – такого, яке сприймає людське око, – вони могли бачити примарний, синьо-білий ранковий іній, освітлений на сході сонця. Але за допомогою термочутливої камери орбітального апарата іній проявився ширше, в тому числі в тих областях, де його не було видно.

Вчені знали, що перед ними іній, який утворюється за ніч і складається здебільшого з вуглекислого газу – по суті, сухого льоду, який часто з'являється як іній на Червоній планеті, а не як водяний лід. Але чому подекуди цей сухий лід було видно, а в інших місцях ні?

У статті, опублікованій минулого місяця в "Journal of Geophysical Research: Planets", ці вчені запропонували дивовижну відповідь, яка також може пояснити, як пилові лавини, які змінюють вигляд планети, виникають після сходу сонця.

Ці темні смуги, також відомі як "схилові смуги", утворилися в результаті пилових лавин на Марсі. Камера HiRISE на борту орбітального апарату "Марсіанський розвідувальний супутник" зняла їх 26 грудня 2017 року. Credit: NASA/JPL-Caltech/UArizona

Від інею до пари

Запущена у 2001 році, Одіссей є найтривалішою місією НАСА на Марс. На її борту є Система теплової емісійної візуалізації (THEMIS) – інфрачервона або термочутлива камера, яка забезпечує унікальний вид на марсіанську поверхню. Поточна орбіта Одіссея дозволяє зробити унікальний погляд на планету о 7 ранку за місцевим марсіанським часом.

«Ранкова орбіта Одіссея дозволяє отримати дивовижні знімки», — сказав Сильвен Піко з JPL, який очолював роботу. «Ми можемо бачити довгі тіні при сході сонця, коли вони тягнуться по поверхні».

Оскільки на Марсі так мало атмосфери (всього 1% щільності Землі), Сонце швидко нагріває іній, який накопичується протягом ночі. Замість того, щоб танути, сухий лід випаровується в атмосферу протягом декількох хвилин.

Лукас Ланге, стажист JPL, який працює з Піко, вперше помітив холодно температурну сигнатуру інею в багатьох місцях, де його не можна було бачити на поверхні. Ці температури з’являлися лише на десятки мікрон під землею – менше, ніж ширина людської волосини "під" поверхнею.

«Наша перша думка була про те, що там може бути похований лід», – сказав Ланге. «Поблизу полюсів Марса багато сухого льоду, але ми дивилися ближче до екватора планети, де, як правило, занадто тепло для утворення інею із сухого льоду».

У своїй роботі автори припускають, що вони бачили «брудний іній» — іній сухого льоду, змішаний з дрібними частинками пилу, які закривали його у зображеннях у видимому світлі, але не в інфрачервоному.

Танення інею та лавини

Це явище наштовхнуло вчених на підозру того, що брудний іній також може пояснити деякі темні смуги, які можуть простягнутися на 1000 метрів або більше вниз по марсіанських схилах. Вони знали, що смуги виникли, по суті, від пилових лавин, які повільно змінюють форму гірських схилів по всій планеті. Вчені вважають, що ці пилові лавини, ймовірно, схожі на пилову річку по ґрунту, що залишає по собі слід пухкого матеріалу. У міру того, як пил протягом кількох годин рухається вниз по схилу, він оголює смуги темнішого матеріалу під собою.

Ці темні смуги, також відомі як "схилові смуги", утворилися в результаті пилових лавин в районі Марса під назвою Ахерон Фосса. Камера HiRISE на борту орбітального апарату "Марсіанський розвідувальний супутник" зняла їх 3 грудня 2006 року. Credit: NASA/JPL-Caltech/UArizona

Ці темні смуги – не те саме, що краще задокументований різновид, який називається повторюваними схиловими смугами, які повторюються в тих самих місцях, сезон за сезоном, протягом тижнів (замість годин) за раз. Колись вважалося, що це є результатом солоної води, яка повільно просочується зі схилів гір, тепер заведено вважати, що повторювані схилові смуги виникають в результаті потоків сухого піску або пилу.

Складаючи кару схилових смуг для свого нещодавнього дослідження, автори виявили, що вони, як правило, з’являються в місцях, де бувають ранкові морози. Дослідники припускають, що смуги виникли в результаті того, що іній при випаровуванні створив достатньо тиску, щоб розпушити зерна пилу та спричинити сходження лавини.

Ці гіпотези є ще одним доказом того, наскільки дивовижною може бути Червона планета.

«Щоразу, коли ми відправляємо місію на Марс, ми відкриваємо нові екзотичні процеси», — сказав Кріс Едвардс, співавтор роботи з Університету Північної Аризони у Флагстаффі. «У нас немає нічого схожого на схилові смуги на Землі. Щоб зрозуміти Марс, потрібно виходити за рамки свого досвіду на Землі».

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.