|
Загадочный Марс - земля, покрытая льдом
|
|
|
|
Аппарат "Марс Экспресс" Европейского космического агентства (ЕКА) запечатлел удивительное разнообразие форм рельефа, появляющихся из-под толстого зимнего покрова инея с приходом весны в южной полярной области Марса. Некоторые из этих объектов кажутся удивительно темными по сравнению с их ледяным окружением, за что их прозвали "загадочной местностью".
|
|
|
|
Сезонные полярные шапки Марса в основном состоят из углекислого газа и небольшого количества водяного льда. Весной лед частично сублимируется (из твердого льда превращается непосредственно в пар), выделяя большое количество газа в разреженную атмосферу Марса. Осенью пар снова конденсируется, и полярные шапки увеличиваются. К концу зимы они могут достигать 55 градусов широты, что примерно соответствует южным районам Шотландии и Дании, если перевести их в северное полушарие Земли.
|
|
|
|
Этот цикл замораживания-оттаивания приводит к появлению множества любопытных особенностей поверхности, многие из которых запечатлены на этих снимках региона Australe Scopuli, расположенного недалеко от южного полюса Марса. Снимки были сделаны стереокамерой высокого разрешения (HRSC) на борту Mars Express 2 апреля 2024 года, весной в Южном полушарии.
|
|
|
|
На левой стороне основного изображения преобладает толстый слой обнажившихся слоистых отложений, образовавшихся в результате замерзания слоев льда с различным количеством пыли внутри. В правой части основного изображения показана гладкая поверхность этих полярных слоистых отложений.
|
|
|
|
|
|
|
В центре сцены доминирует темный ландшафт. Первоначально его называли загадочным ландшафтом, потому что было неясно, почему эти появляющиеся особенности намного темнее, чем остальная часть ледяной шапки, но теперь у исследователей есть лучшее представление о процессах, происходящих в этом динамичном регионе.
|
|
|
|
Перигляциальные структуры
|
|
|
|
Увеличение темной области на главном изображении показывает, что поверхность покрыта узором из многоугольников в различных масштабах. Каждый многоугольник ограничен впадинами или гребнями, и иногда впадины удерживают яркий иней.
|
|
|
|
Чтобы поближе рассмотреть полигональный рельеф, мы можем обратиться к изображениям с более высоким разрешением, полученным с помощью орбитального аппарата Европейского космического агентства Trace Gas Orbiter. Хотя приведенный здесь пример (выше) относится к другой области в южных широтах Марса, он прекрасно иллюстрирует появление льда на краях многоугольника в ударном кратере и вокруг него холодным весенним утром.
|
|
|
|
На Земле такая картина является общей чертой перигляциального периода в арктических и антарктических регионах, которая обычно указывает на наличие водяного льда в грунте. Термин "перигляциальный" относится к регионам и процессам, в которых холодный климат способствует эволюции форм рельефа и ландшафтов. Полигоны образуются в результате циклов замораживания-оттаивания грунтовых льдов в течение нескольких лет или даже столетий. Изучение такого рода структур на Марсе может помочь исследователям расшифровать климатическую историю планеты.
|
|
|
|
Реактивные двигатели и вентиляторы
|
|
|
|
Во многих местах на снимке видны светлые и темные веерообразные отложения. Их высота колеблется от десятков метров до нескольких сотен метров и они ориентированы в направлении преобладающих ветров.
|
|
|
|
Ранней весной, когда солнечный свет проникает сквозь прозрачный слой углекислотного льда, он нагревает подстилающую поверхность. Лед в нижней части слоя начинает сублимироваться, образуя скопления газа. Давление растет, и верхний слой льда внезапно трескается. Струи газа вырываются на поверхность, поднимая снизу темную пыль. Пыль оседает обратно на поверхность в виде узора, который формируется в зависимости от направления преобладающего ветра.
|
|
|
|
Процесс похож на тот, который создает "паутинные" очертания, представленные на другом недавнем снимке, опубликованном Mars Express.
|
|
|
|
После того, как темный материал осядет на поверхность льда, начинается вторая фаза взаимодействия льда и нового слоя пыли.
|
|
|
|
Темный материал поглощает больше солнечного света, чем более яркий, отражающий лед, и поэтому он нагревает лед, на который он упал, и темные частицы постепенно просачиваются сквозь лед. В то же время это ускоряет процесс сублимации, создавая отверстие. Либо под ними обнаруживается свежий лед, либо на поверхности оседающих темных зерен может образоваться новая изморозь, в результате чего на месте первоначально темного веера образуется яркий веер.
|
|
|
|
Этот процесс наблюдается только весной. Как только сезонный прозрачный слой льда полностью сублимируется, вентиляторы становятся неотличимы от подстилающей поверхности.
|
|
Исследование Марса
|
|
|
|
Именно благодаря долговечности таких миссий, как "Марс Экспресс", который вышел на орбиту вокруг Красной планеты в 2003 году, сезонные изменения можно наблюдать в течение многих лет и лучше понять некогда загадочные особенности.
|
|
|
|
Помимо изучения ледяных шапок планеты, HRSC продемонстрировал нам весь спектр геологических особенностей Марса: от сформированных ветром горных хребтов и впадин до провалов на склонах колоссальных вулканов, ударных кратеров, тектонических разломов, речных русел и древних лавовых бассейнов.
|
|
|
|
С помощью набора из восьми приборов Mars Express также составляет карту полезных ископаемых планеты, исследует состав и циркуляцию атмосферы, проводит исследования под земной корой и изучает окружающую среду Марса.
|
|
|
|
За время своего существования миссия была чрезвычайно продуктивной, позволив получить гораздо более полное и точное представление о нашем соседе по планете, чем когда-либо прежде.
|
|
|
|
Источник
|
