Сотни, да нет - тысячи паукообразных разбегаются по Марсу. Когда кончается зима Южный полюс Красной планеты заполоняют гигантские членистоногие.
Похоже, колонизаторам туда лучше не соваться. Ведь не известно, как ведут себя пауки на Марсе…
ЧТО ТАМ БЕГАЕТ ПО МАРСУ
“Пауки на Марсе” - бр-ррр! Какая неприятность. А говорили, там нет жизни…
Не переживайте. Пока жизнь на Марсе действительно не обнаружили.
А “пауки” - всего лишь название геологической особенности, известной как арахнеиформный (паукообразный) рельеф.
Он наблюдается в нескольких местах на Красной планете.
В этих местах на поверхности появляются сотни темных структур, похожих на трещины, каждая из которых может состоять из сотен отдельных линий похожих на “паучьи ноги”.
Сверху эти плотно сгруппированные деформации выглядят как скопище пауков, которые разбегаются по марсианскому ландшафту.
Орбитальный аппарат NASA Mars Reconnaissance Orbiter впервые заметил на поверхности Марса странные образования в 2003 году. Ученые недолго думая назвали их пауками.
С тех пор пауки постоянно появляются на спутниковых снимках. И почему-то эти необычные системы ветвления и фрактальные впадины встречаются только в южном полярном регионе планеты. Только на Марсе! И они не имеют аналогов в Солнечной системе.
Сначала эти россыпи арахнид были необъяснимой загадкой. Но в конце концов ученые “обвинили” во всем углекислый газ, которым насыщена атмосфера планеты.
ПОХОЖИЙ, НО ДРУГОЙ
О возможности существования жизни на Марсе люди размышляют веками. Все из-за близости планеты и ее сходства с Землей.
Но согласитесь, все равно удивительно - почему вообще было решено, что на Марсе была жизнь?
Конечно, Марс имеет много сходных характеристик с Землей, но в то же время сильно от нее отличается. Красная планета имеет похожий наклон оси - это значит, что там, как и на Земле, есть сезонные колебания температур. Но год на Марсе в 2 раза длиннее земного. А значит и времена года тоже - в 2 раза длиннее.
Это отражается на колебаниях температур: они значительно падают осенью и зимой, и также значительно поднимаются весной и летом.
С другой стороны, марсианская атмосфера очень отличается от атмосферы Земли. Она намного тоньше, на 95% состоит из углекислого газа.
Планета находится намного дальше от Солнца, поэтому там в принципе заметно холоднее.
Вот этот вот все приводит к тому, что с наступлением зимы атмосферный углекислый газ замерзает на поверхности, особенно в высоких широтах.
ГИПОТЕЗА О РОЛИ СУХОГО ЛЬДА
Помните, как любопытно было развлекаться с сухим льдом. Раньше им обкладывали мороженое в коробках, чтобы оно не таяло.
Когда мы были детьми, выпрашивали кусочки у продавщицы в киоске и забавлялись. Нравилось, что этот лед покрывает инеем все вокруг, но не тает с образованием лужиц, а сразу испаряется.
Так вот, сухой лед - это и есть замороженный углекислый газ. На Марсе как раз такой покрывает все вокруг.
В 2006 и 2007 годах геофизик Хью Киффер и его коллеги предположили - марсианской весной этот замороженный углекислый газ активно сублимируется. Как раз переходит из льда в газ, без промежуточной стадии плавления в жидкость.
А по мере того, как газ нагревается и расширяется - давление нарастает. Это и приводит к образованию трещин. Газ устремляется к “вентиляционному отверстию” прорезает систему каналов на поверхности Марса. Каналы из космоса выглядят как скопище пауков.
Модель Киффера - общепринятое научное объяснение сезонных изменений поверхности Марса.
Но все дело в том, что до недавнего момента она была лишь гипотезой, которая оставалась смелым мысленным экспериментом, но не была подтверждена на практике.
Да и вообще, каких-то 5 лет назад вообще не существовало эмпирических лабораторных измерений марсианских зимних условий, поэтому модель Киффера невозможно было ни проверить, ни уточнить.
ПЕРВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ
Первые физические доказательства гипотезы Киффера, планетологи получили только в 2021 году, когда Лорен МакКеон совместно с коллегами из Даремского университета и Открытого университета провела серию экспериментов.
В специальной камере, где были смоделированы условия под давлением, имитирующим марсианскую атмосферу.
Первый лабораторный опыт показал - лед интенсивно сублимируется с образованием паутинообразной фрактальной системы каналов, вырезанной в стеклянном песке (который имитировал марсианский реголит).
Результаты исследования были опубликованы 19 марта 2021 г. в журнале Nature Scientific Reports.
ПОДТВЕРЖДЕНИЕ НАУЧНОЙ ГИПОТЕЗЫ
Тогда, в 2021-м, МакКеон провела эксперимент “в первом приближении”. И ученым еще предстояло повторить заново результаты на более сложной и точной модели. С воссозданием погодных условий и смены марсианских времен года.
Самый сложный момент - воспроизвести марсианские процессы в контролируемых условиях эксперимента. Именно этим занялась исследовательская группа NASA под руководством доктора Лорен МакКеон.
В ходе нового исследования ученые имитировали процесс в уменьшенном масштабе. Для этого они снова использовали специализированную лабораторную камеру.
Работа с моделью заняла около 5 лет.
Внутри камеры организовали “Марс в миниатюре”, где созданы все необходимые условия: температура в минус 185 градусов Цельсия и чрезвычайно низкое давление. Затем в камеру поместили имитацию марсианского грунта, покрыли ее льдом с СО2, освещали специальной лампой и нагревали лед снизу.
И бинго! Процесс нагрева привел к образованию трещин и узоров на поверхности, которые напоминают тех самых “пауков”.
Вы спросите, почему лед нагревали снизу?
Так ведь на Марсе, как и на Земле, почва темнее льда, который лежит поверх. Солнечный свет проникает через прозрачный лед и нагревает почву. И уже она, снизу, растапливает замерзшую углекислоту.
По мере того, как давление газа нарастает, лед трескается, выпуская наружу газ, скопившийся в прослойке между реголитом и льдом. Газ вырывается под давлением из-под сезонной ледяной плиты и “тащит” за собой фонтаны темной пыли и песка. Они и “разрисовывают” поверхность узорами, похожими на пауков.
Результаты работы опубликованы в журнале The Planetary Science 11 сентября 2024 года.
На сегодняшний день исследование - яркий пример, как экспериментально подтверждаются научные версии, который превращаются из гипотез в теории.
Авторы исследования сумели доказать - трещины возникают из-за эрозии поверхности газовыми потоками, вызванными таянием углекислоты.
Таким образом, гипотеза Хью Кифера подтвердилась.
Новая работа планетологов открыла новые сведения о динамических процессах, происходящих на поверхности Марса.
Считается - это исследование имеет важное значение для будущих экспедиций на Марс. Ведь NASA всерьез нацелено на колонизацию, поэтому понимание сезонных изменений - критически важно.
Правда, нерешенные вопросы все равно остаются. Ученые до сих пор в неведении, почему “пауки” по одним регионам Марса “разбегаются”, а другие “игнорируют”. У вас есть мнение на этот счет? Делитесь в комментариях.
И не забудьте подписаться на канал - наши читатели узнаю́т больше, когда вникают в Суть явлений
