Когда на Марс приходит зима, его поверхность превращается в неземную прекрасную страну чудес. Зимой на Марсе появляются снег, лед и иней, а в самых холодных его районах, т. е. на полюсах, температура падает до минус 123 градусов по Цельсию.
Несмотря на холод, не ждите больших сугробов. Ни в одном регионе Марса нет более нескольких дюймов снега, большая часть которого выпадает на чрезвычайно плоских участках. Кроме того, эллиптическая орбита Красной планеты означает, что для наступления зимы требуется гораздо больше месяцев: один марсианский год равен примерно двум земным годам. Несмотря на это, планета предлагает уникальные зимние явления, которые ученые смогли изучить благодаря марсоходам и посадочным модулям НАСА. Вот некоторые интересности, которые они обнаружили:
Два вида снега
Марсианский снег бывает двух видов: водяной лед и двуокись углерода или сухой лед. Поскольку марсианский воздух сильно разреженный, а температура крайне низкая, снег, образовавшийся из водяного льда, сублимируется (или становится газом) до того, как коснется поверхности. С другой стороны, сухой лед фактически достигает поверхности.
Эти осадки достаточно сильные, чтобы по ним можно было ходить на снегоступах, — говорит Сильвен Пике, ученый из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, чьи исследования охватывают множество зимних явлений.
Но если вы хотите покататься на лыжах, вам придется спуститься в кратер или подняться на скалу, где на наклонной поверхности может скапливаться снег.
Откуда мы знаем, что на Марсе идет снег?
Снег на Марсе появляется только при минимальной температуре: его можно найти на полюсах, под облачным покровом и ночью. Космические миссии на орбите Марса не могут видеть сквозь эти облака, а станции на поверхности не выдерживают экстремально низких температур. В результате на Марсе так и не было получено ни одного изображения снегопада. Однако ученые получили ценные данные благодаря специальным научными приборами.
Орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter НАСА может заглянуть сквозь облака с помощью своего прибора Mars Climate Sounder, который работает на длинах волн света, невидимых человеческому глазу. Это позволило ученым увидеть снег из углекислого газа, падающий на поверхность Красной планеты. В 2008 году НАСА высадило посадочный модуль «Феникс» на расстоянии около 1600 километров от северного полюса Марса. Там аппарат использовал лазерный прибор для обнаружения снега, образовавшегося из водяного льда, упавшего на поверхность.
Ученые НАСА измеряют размер и форму снежинок
Кубические снежинки
Благодаря тому, как молекулы воды связываются вместе при замерзании, снежинки на Земле имеют шесть сторон. Тот же принцип применим ко всем кристаллам: расположение атомов определяет форму кристалла. В случае двуокиси углерода молекулы сухого льда всегда связываются в формы, имеющие четыре стороны.
Поскольку лед из углекислого газа имеет четырехстороннюю симметрию, мы знаем, что снежинки из сухого льда будут иметь форму куба, — говорит Пике.
Благодаря прибору Mars Climate Sounder мы можем сказать, что эти снежинки будут меньше ширины человеческого волоса.
Вода и углекислый газ могут образовывать иней на Марсе, и оба вида инея появляются на планете гораздо чаще, чем снег. Посадочные аппараты «Викинг» видели иней на основе воды, когда исследовали Марс в 1970-х годах, в то время как орбитальный аппарат НАСА «Одиссей» наблюдал образование и сублимацию инея под лучами утреннего Солнца.
Сказочный конец зимы
Пожалуй, самые живописные образы приходятся на конец зимы, когда весь скопившийся лед начинает возгоняться в атмосферу. За это время лед приобретает причудливые и красивые формы, которые напоминают ученым пауков, далматинские пятна и швейцарский сыр.
Это «оттаивание» также вызывает извержение гейзеров: полупрозрачный лед позволяет солнечному свету нагревать нижележащий газ, который в конечном итоге взрывается, выбрасывая на поверхность веера пыли. Ученые начали изучать эти явления, чтобы узнать больше о том, как дуют марсианские ветры.
