Загадочные тёмные структуры возникают и исчезают в зависимости от времени года.
Четвёртая от Солнца планета продолжает будоражить воображение и привлекать внимание учёных своими загадками. Недавно группа исследователей из NASA решила выяснить, как на поверхности Марса образуются загадочные формирования в форме пауков. Для этого был проведён лабораторный эксперимент.
Версия: дело в углекислом газе?
Впервые тёмные пятна-веера, пронизывающие марсианский ландшафт, были замечены на снимках, сделанных в 2003 году. Позже в распоряжение учёных поступили более детальные фотографии — их прислал орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter.
Марсианские «пауки» обладают впечатляющими размерами — некоторые из них достигают 1,2 километра. Эти удивительные формации были предметом дебатов в научном сообществе на протяжении многих лет. Теоретически предполагалось, что эти узоры «вырезает» на поверхности Красной планеты углекислый газ. Каким же образом?
Согласно модели, разработанной планетологом Хью Кифером, «пауки» возникают в результате сложных процессов, связанных с изменением температур. В зимние месяцы углекислота конденсируется на поверхности Марса, замерзая и покрывая её прозрачным слоем льда. С приходом весны, когда солнечный свет начинает нагревать этот лёд, он переходит из твёрдого состояния в газообразное.
Этот процесс создаёт давление, в результате чего газ и пыль выбрасываются в атмосферу Марса, формируя характерные «паучьи» структуры.
Подтверждение теории
Несмотря на наличие теоретических обоснований, до недавнего времени не было лабораторных доказательств, подтверждающих гипотезу Хью Кифера. И вот теперь исследовательская группа NASA под руководством доктора Лорен МакКиоун решила воспроизвести марсианские процессы в контролируемых условиях эксперимента.
Учёные взяли почву, имитирующую марсианский грунт, поместили её в вакуумную камеру, в которой была воспроизведена марсианская атмосфера, и покрыли слоем сухого льда (замёрзшей углекислоты). Затем стали нагревать лёд снизу. Процесс нагрева привёл к образованию трещин и узоров на поверхности, которые напоминают тех самых «пауков».
Почему лёд нагревали снизу? Дело в том, что на Марсе, как и на Земле, почва темнее льда, расположенного над ней. Солнечный свет проходит сквозь прозрачные пласты льда и нагревает почву, а та, в свою очередь, растапливает замёрзшую углекислоту. По мере того, как давление газа нарастает, лёд трескается, выпуская газ наружу. Выходя, он увлекает за собой поток тёмной пыли и песка, которые потом оседают на поверхности. В результате образуются фигуры, похожие на пауков.
Авторы исследования смогли доказать, что трещины возникают из-за эрозии поверхности газовыми потоками, вызванными таянием углекислоты. Таким образом, гипотеза Хью Кифера была подтверждена.
Для чего это надо?
Однако эксперимент позволил узнать кое-что новое.
«Мы пришли к выводу, что эрозия активными струями CO2 может быть сложнее, чем описано в первоначальной модели. Кроме "пауков", она может способствовать формированию других типичных марсианских морфологических структур — например, полигональных ландшафтов», — рассказали авторы исследования.
Результаты работы, опубликованной в журнале The Planetary Science Journal, не только подтвердили изложенную ранее теорию, но и открыли новые сведения о динамических процессах, происходящих на поверхности Красной планеты. Это исследование имеет важное значение для будущих экспедиций на Марс. Понимание сезонных изменений поможет в её успешной колонизации.
Правда, вопросы всё равно остаются. Например, учёные до сих пор не понимают, почему «пауки» возникают в одних регионах Марса и не образуются в других.
