Склоны в окрестностях марсианской горы Олимп, крупнейшего вулкана в Солнечной системе, испещрены выразительными тёмными полосами, будто кто-то провёл по поверхности гигантской щёткой. Эти загадочные структуры уже полвека ставят перед учёными непростой вопрос - что же их создаёт?
Впервые подобные склоновые полосы были замечены в 1970-х на снимках марсианской поверхности, переданных орбитальными аппаратами программы "Викинг". Тогда было, установлено, что полосы могут простираться на сотни метров вниз по склонам и демонстрировать необычное поведение. Это поведение заключается в том, что одни оставались стабильными годами, другие исчезали за считаные недели. Их цвет и яркость менялись в зависимости от сезона и полушария. Столь переменчивый характер породил множество гипотез по поводу их возникновения.
Одно из ранних объяснений предполагало, что полосы могут образовываться при стекании рассолов, то есть солёных растворов, способных оставаться в жидком состоянии даже при низких температурах. Это предположение вызывало особый интерес в научной среде. Дело в том, что если жидкая вода действительно участвует в формировании этих образований, это могло бы указывать на существование зон обитаемости на Марсе. Однако прямых доказательств водной природы этих явлений найдено не было.
Новая работа учёных из Бернского университета и Брауновского университета (США), опубликованная в журнале Nature Communications, бросает вызов этой гипотезе. Исследователи использовали алгоритмы глубокого обучения, чтобы проанализировать более 86000 изображений с камеры Context Camera (CTX) на борту аппарата Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Это позволило составить крупнейшую на сегодняшний день базу склоновых полос — почти полмиллиона объектов по всей поверхности планеты.
Для уточнения данных авторы также задействовали другие орбитальные камеры, такие как CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System), установленную на борту европейского космического аппарата Trace Gas Orbiter (TGO), и камеру HiRISE на MRO, известную своим высоким разрешением. Эти инструменты позволили отслеживать эволюцию полос во времени и уточнять их цветовые характеристики.
Анализ распределения полос, их сезонной активности и морфологии не выявил признаков, которые можно было бы уверенно связать с присутствием воды. Зато наметились чёткие закономерности, указывающие на механизмы их сухого образования. Исследователи пришли к выводу, что полосы формируются в результате внезапного схода пылевых покровов со склонов. Такой эффект могут вызывать падения камней, удары микрометеоритов или локальные воздушные удары, создающие сотрясения. Это согласуется с наблюдаемыми свойствами полос, они начинаются в одной точке, постепенно расширяясь вниз, имеют тонкую грань и не демонстрируют признаков влагонасыщения или замороженной жидкости.
Для выявления и улучшения визуальной читаемости этих структур изображения с CaSSIS проходят цифровую коррекцию яркость каждого цветового канала нормализуется между минимальным и максимальным значением, прежде чем компоненты объединяются в итоговый кадр.
Космический аппарат ExoMars TGO продолжает наблюдения за поверхностью Марса, сочетая фотосъёмку высокого разрешения с изучением состава атмосферы. В его задачи входит поиск потенциальных источников водяного пара, метана и других газов, связанных с геологической или, возможно, биологической активностью.
Поиск воды и понимание её истории на Марсе остаются ключевыми задачами европейской программы ExoMars. Несмотря на сухую природу склоновых полос, сам факт их существования раскрывает много нового о динамике поверхности планеты и её современном геологическом «дыхании».