Марс — невероятно пыльная планета. Периодически ее всю охватывают пылевые бури, которые видны даже с Земли. По одной из версий ученых, пылевые бури даже могли стать причиной потери Марсом воды. Правда, с планеты исчезла не вся вода. Часть ее в замороженном виде сохранилась и до наших дней. Напомним, что температура здесь колеблется в районе -60 градусов. Поэтому в жидком виде вода встречается крайне редко в виде соленых ручьев, когда летнее солнце растапливает стенки кратеров. Однако такая ситуация, по мнению ученых, была не всегда, о чем я недавно писал.
Исследователи продолжают ломать голову над тем, что с водой происходило раньше, до того, как Марс превратился холодную и покрытую пылью пустыню. Получить ответы может помочь оставшийся на планете лед — его состав, плотность и прочие характеристики. Эта информация позволит ученым понять какие процессы воздействовали на воду, чтобы впоследствии воссоздать ее историю. Но несмотря на то, что Марс изучает уже не первый марсоход, о его воде ученым приходится судить лишь по снимкам, полученным с камер и спектрометров орбитальной станции. Другими словами, информации не так уж много, чтобы делать какие-либо сложные выводы. Однако недавно ученые разработали способ, который даже на основе снимков позволяет определять возраст воды и получать другие некоторые данные.
Согласно основной версии ученых, ледяные залежи, обнаруженные на Марсе, возникли из снега, который выпал на поверхность планеты миллионы лет назад. Со временем он утрамбовывался, в результате чего вначале образовался фирн, то есть промежуточная стадия между снегом и льдом. В отличие от снега, фирн зернистый, частично перекристаллизованный. Больше всего эта субстанция напоминает старый снег на Земле, который пролежал всю зиму, при этом периодически подтаивал и замерзал. Затем из фирна на Марсе возник лед, напоминающий ледники на Земле.
Ученым известно, что старый снег, который сильно спрессован из мелких крупинок, обладает меньшей отражающей способностью, чем свежий. Но кроме возраста на его отражающую способность влияет также пыль, которой на Марсе даже больше, чем льда. Ранее ученые по яркости и длине волн, отражающихся от разных участков поверхности планеты, делали выводы о количестве на поверхности льда. Содержание же пыли и другие параметры замерзшей жидкости по снимкам вычислить было невозможно. Ученые из университета штата Аризона и Вашингтонского университета придумали, как получить больше информации о льде на Марсе и его возрасте. Для этого они использовали те данные о свойствах льда на красной планете, которые были получены более 10 лет назад аппаратом Феникс.
Собранную информацию они использовали для компьютерного моделирования, основанного на свойствах земного льда. Вначале компьютерное моделирование помогло спрогнозировать отражающую способность снега и льда на Земле в разных условиях. Затем ученые сопоставили яркость земного льда и марсианского. Это позволило определить степень запыленности льда на Марсе. По сути, ученым удалось разработать новый метод определения характеристик льда по яркости и его цвету. Результаты исследования подробно описаны в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.
На основе разработанной модели ученым удалось выяснить, что фирн и лёд, которые содержат пыль в размере более 0,01%, обладают даже худшей отражающей способностью, чем чистая марсианская пыль. Поэтому на снимках в видимом спектральном диапазоне легко спутать лед с небольшим содержанием пыли и чисто пыль. К примеру, такие снимки делает камера HiRISE, которая установлена на ныне действующей орбитальной станции Mars Reconnaissance Orbiter.
Также ученым удалось рассчитать возраст льда, который находился на том участке, где сел аппарат Феникс. Созданная учеными модель показала, что он образовался из снега, который содержит одну сотую долю процента пыли. Выпал он около миллиона лет назад. В настоящий момент исследователи работают над тем, чтобы улучшить и повысить точность компьютерного моделирования марсианского льда. Это позволит изучить, как он «развивался» с течением времени, способен ли таять и образовывать жидкость так же, как и лед на земле. Конечно, речь идет пока только об изучении воды на поверхности планеты.
