Перспективный вид кратеров в форме «песочных часов». Изображение предоставлено: ESA Увеличить
Впечатляющие особенности, видимые сегодня на поверхности Красной планеты, указывают на прошлое существование марсианских ледников, но откуда взялся лед?
Международная группа ученых разработала сложные климатические симуляции, позволяющие предположить, что геологически недавние ледники в низких широтах (то есть вблизи современного экватора) могли образоваться в результате атмосферных осадков частиц водяного льда.
Кроме того, результаты моделирования впервые показывают, что предсказанные местоположения для этих ледников в значительной степени совпадают со многими остатками ледника, наблюдаемыми сегодня в этих широтах на Марсе.
В течение нескольких лет наличие, возраст и форма этих остатков ледника поднимали многочисленные вопросы в научном сообществе об их образовании и об условиях на планете, когда это произошло.
Чтобы сузить растущее число гипотез, группа под руководством Франсуа Форже, Университет Парижа 6 (Франция) и междисциплинарного ученого для миссии ESA Mars Express, решила «повернуть время вспять» в своей марсианской компьютерной модели глобального климата, инструмент, обычно применяемый для моделирования деталей современной метеорологии Марса.
В качестве отправной точки, Forget и коллеги должны были сделать некоторые предположения - что северная полярная шапка все еще была ледяным резервуаром планеты, и что ось вращения была наклонена на 45 °? относительно орбитальной плоскости планеты.
«Это делает ось намного более наклонной, чем сегодня (около 25 °), но такой наклон, вероятно, был очень распространенным явлением на протяжении всей истории Марса. На самом деле, в последний раз это произошло всего пять с половиной миллионов лет назад », - говорит Забыть.
Как и ожидалось с таким наклоном, большее солнечное освещение в северном полярном лете увеличило сублимацию полярного льда и привело к водному циклу, намного более интенсивному, чем сегодня.
Моделирование показало, что водяной лед накапливается с частотой от 30 до 70 миллиметров в год в нескольких локализованных областях на склонах Элизиум Монс, Олимпус Монс и трех вулканов Тарсис Монтес.
Через несколько тысяч лет скопившийся лед сформирует ледники толщиной до нескольких сотен метров.
Когда команда сравнила расположение и форму «симулируемых» ледников с фактическими отложениями Тарсиса, связанными с ледниками - одним из трех основных регионов на планете, где видны признаки ледников, - они нашли отличное согласие.
В частности, максимальное осаждение прогнозируется на западных склонах Арсии и Павонис-Монтес в регионе Тарсис, где на самом деле наблюдаются самые большие залежи в этой области.
В своих симуляциях команда могла даже «прочитать», почему и как миллионы лет назад на склонах этих гор в регионе Тарсис скопился лед.
Тогда постоянные однолетние ветры, похожие на муссоны на Земле, способствовали бы движению вверх по склону богатого водой воздуха вокруг Арсии и Павонис-Монтес.
При охлаждении на десятки градусов вода будет конденсироваться и образовывать ледяные частицы (больше, чем те, которые мы наблюдаем сегодня в облаках региона Тарсис), которые оседают на поверхности.
В других горах, таких как Олимп-Монс, обнаружены мелкие отложения, поскольку, согласно моделированию, они подвергались воздействию сильных ветров муссонного типа и воздуха, насыщенного водой, только в течение северного лета.
«Возможно, северная полярная шапка не всегда была единственным источником воды во время периодов высокой засухи планеты», - добавляет Забудьте.
«Таким образом, мы провели моделирование, предполагая, что лед был в южной полярной шапке. Мы все еще могли видеть скопление льда в регионе Тарсис, но на этот раз также на востоке от бассейна Эллады, кратер глубиной шесть километров ».
Это объяснило бы происхождение еще одной важной области, где сегодня наблюдаются формы рельефа, связанные со льдом, - восточного бассейна Эллады. верно.
«Бассейн Эллады на самом деле настолько глубок, что вызывает генерацию северного потока ветра на его восточной стороне, который будет переносить большую часть водяного пара, сублимирующего из южной полярной шапки в течение лета. Когда богатый водой воздух встречается с более холодной воздушной массой над восточной Элладой, вода конденсируется, выпадает в осадок и образует ледники », - сказал Фордж.
Тем не менее, команда не могла предсказать осаждение льда в регионе Deuterolinus-Protonilus Mensae, где ледники могли образоваться с помощью других механизмов. Ученые рассматривают несколько других гипотез о формировании недавних ледников.
Например, наблюдения Olympus Mons с помощью стереофонической камеры высокого разрешения на борту Mars Express позволяют предположить, что движение воды из недр к поверхности из-за гидротермальной активности могло привести к развитию ледников на холодной поверхности.
Первоначальный источник: ESA Mars Express
