Присутствие инея вызывает восхищение и свидетельствует о том, что здесь происходят особые процессы, способствующие его образованию.
Впервые на экваторе Марса обнаружили водяной иней. Прежде считалось, что в этом регионе, который соответствует тропикам на Земле, образование инея невозможно.
Это открытие может иметь важное значение для понимания того, где на Марсе существует вода и как она взаимодействует с атмосферой и поверхностью планеты. Эта информация будет крайне полезна для будущих миссий по исследованию Марса с участием экипажа.
Замерзание воды зарегистрировали два космических аппарата Европейского космического агентства (ЕКА): сначала ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), который прибыл на Марс в 2016 году, и затем Mars Express, миссия которой исследует Красную планету с орбиты с 2003 года.
Иней обнаружен в районе Тарсиса — крупнейшем вулканическом регионе Марса, где расположено 12 крупных вулканов. Среди них гора Олимп, самый высокий вулкан на Марсе и высочайшая вершина в Солнечной системе, достигающая высоты 18,6 миль (29,9 километров), что примерно в 2,5 раза превышает высоту Эвереста — самой высокой горы на Земле.
Адомас Валантинас, аспирант Бернского университета в Швейцарии, сделал открытие «запрещённого инея» на Марсе. Он заявил: «Мы думали, что образование инея вокруг экватора Марса невозможно, поскольку сочетание солнечного света и разрежённой атмосферы поддерживает относительно высокую температуру как на поверхности, так и на вершинах гор — в отличие от того, что мы наблюдаем на Земле, где можно было бы ожидать увидеть покрытые инеем вершины. Его существование здесь вызывает восхищение и указывает на то, что здесь происходят исключительные процессы, способствующие образованию инея».
Пятна инея появляются всего за несколько часов до восхода солнца и затем исчезают, когда солнечный свет достигает экватора Марса. Иней очень тонкий — его толщина сравнима с толщиной человеческого волоса, примерно одна сотая миллиметра.
Несмотря на это, участки инея покрывают большую площадь каждого вулкана. Количество воды, содержащейся в этом инее, может заполнить около 60 олимпийских бассейнов, что составляет примерно 111 миллионов литров воды.
Эта вода постоянно циркулирует между поверхностью и атмосферой Марса каждый день, который длится около 24,5 часов в холодные сезоны на планете.
Высокие горы и глубокие кальдеры
В регионе Тарсис, на Красной планете, находятся огромные вулканы, которые возвышаются над окружающими равнинами. Среди них — гора Олимп и вулканы Тарсис Монтес, известные как Аскрей, Арсия Монс и Павонис. Последний из них достигает примерно той же высоты, что и Эверест.
На вулканах Тарсис, Олимп, Арсия Аскрей Монс и Керавниус Тол был обнаружен иней. На вершинах этих вулканов есть глубокие впадины, называемые «кальдерами», которые образуются как магматические камеры во время извержений.
Команда исследователей считает, что странный способ циркуляции воздуха над регионом Тарсис создаёт микроклимат с кальдерами, который отличается от более широкого климата. Именно этот микроклимат способствует образованию инея.
«Ветры поднимаются по склонам гор, перенося относительно влажный воздух вблизи поверхности на большие высоты, где он конденсируется и оседает в виде инея», — говорится в заявлении Николаса Томаса, главного исследователя системы цветной и стереофонической визуализации поверхности (CaSSIS) TGO и исследователя из Бернского университета. «Мы действительно видим, как это происходит на Земле и в других частях Марса, причём то же явление вызывает сезонное марсианское удлиненное облако Арсия Монс».
Томас добавил, что иней, замеченный командой на вершинах вулканов Марса, по-видимому, оседает в затенённых областях кальдер, особенно в регионах с более низкими температурами.
Адомас объяснил, почему иней на экваторе Марса не был обнаружен ранее.
«Во-первых, нам нужна орбита, которая позволяет наблюдать за этим местом ранним утром. В то время как Mars Express и TGO имеют такие орбиты и могут вести наблюдения в любое время суток, другие аппараты синхронизированы с Солнцем и могут наблюдать только днём», — сказал Адомас. «Во-вторых, отложение инея связано с более холодными марсианскими сезонами, что делает окно для его обнаружения ещё более узким».
Это означает, что для обнаружения эфемерного инея команда должна была либо точно знать, где и когда его искать, либо им просто повезло.
«Так получилось, что мы искали иней вблизи экватора для некоторых других исследований, но не ожидали увидеть его на вершинах вулканов Марса!» — добавил Адомас.
Колин Уилсон, научный сотрудник проекта ExoMars TGO и Mars Express, сказал: «Обнаружение воды на поверхности Марса всегда волнительно, как с точки зрения научного интереса, так и с точки зрения её значения для исследований человеком и робототехникой. Несмотря на это, это открытие особенно увлекательно».
Уилсон отметил, что низкое атмосферное давление Марса создаёт непривычную ситуацию на Красной планете. Это означает, что горные вершины обычно не холоднее равнин. Несмотря на это, исследование показывает, что влажный воздух, поднимающийся над горными склонами, всё ещё может конденсироваться в иней. Томас назвал это «определённо земным явлением».
«Это открытие стало возможным благодаря успешному сотрудничеству между обоими марсианскими орбитальными аппаратами ЕКА и дополнительному моделированию», — заключил Томас. «Понимание того, какие именно явления одинаковы или различаются на Земле и Марсе, действительно проверяет и улучшает наше понимание основных процессов, происходящих не только на нашей родной планете, но и в других частях космоса».
Исследование команды было опубликовано в понедельник (10 июня) в журнале Nature Geoscience.
Присоединяйтесь к нашему космическому дайджесту на радио «Астра-Х», чтобы продолжать обсуждать космос, последние миссии, ночное небо и многое другое! И если у вас есть новости, исправления или комментарии, свяжитесь с нами по адресу: radioastrax@yandex.ru.
