В течение десятилетий ученые пытались раскрыть тайну погодных условий Марса. В то время как атмосфера планеты намного тоньше, чем наша, с атмосферным давлением на уровне менее 1%, существующим на Земле на уровне моря, в небе над поверхностью периодически наблюдаются облака. Кроме того, с годами наблюдались периодические снегопады, в основном в виде снега с углекислым газом (то есть сухого льда).
Однако, согласно новому исследованию группы французских и американских астрономов, Марс испытывает снегопады в виде частиц водяного льда. Эти снегопады происходят только ночью, совпадая с падением глобальной температуры. Наличие этих штормов и скорость, с которой они достигают поверхности, заставляют ученых переосмыслить погодные условия Марса.
Исследование, озаглавленное «Осаждение снега на Марсе, вызванное облачной конвекцией в ночное время», недавно появилось в журнале. Природоведение. Во главе с Аймерик Спига, штатным лектором в Университете Пьера и Марии Кюри и исследователем в Лаборатории динамической метеорологии в Париже, команда провела численное моделирование облачных районов Марса, чтобы продемонстрировать, что там могут происходить локальные конвективные снежные бури.
В течение многих десятилетий ученые полагали, что Марс испытал снегопад в форме замороженного углекислого газа (также известный как сухой лед), особенно вокруг южного полюса. Но только в последние годы были получены прямые доказательства. Например, 29 сентября 2008 года Феникс Спускаемый аппарат сфотографировал снег, падающий с облаков, которые находились в 4 км (2,5 мили) над местом его посадки возле кратера Хеймдал.
В 2012 году Марс разведывательный орбитальный аппарат выявлены дополнительные доказательства снегопада на углекислом газе на Марсе. И в последние годы были также свидетельства низкого снегопада, который, кажется, помог сформировать марсианский пейзаж. К ним относится относительно молодая система поклонников оврагов в районе Прометей-Терра на Марсе, которые, как установили исследователи из Университета Брауна, были сформированы таянием снега.
Кроме того, в 2014 году данные, полученные ЕКАМарс Экспресс Исследование показало, как бассейн Эллады (массивный кратер) также подвергался таянию снегов. А в 2015 году Любопытство Ровер подтвердил, что кратер Гейла (куда он приземлился в 2012 году) когда-то был заполнен стоящим водоемом. Согласно выводам научной группы, это древнее озеро получило сток в результате таяния снега на северном краю кратера.
Все эти результаты были довольно непонятными для ученых, так как считалось, что на Марсе не было достаточно плотной атмосферы, чтобы поддерживать этот уровень конденсации. Чтобы исследовать эти метеорологические явления, доктор Спига и его коллеги объединили данные, предоставленные различными марсианскими полётами и орбитальными миссиями, чтобы создать новую атмосферную модель, которая имитировала погоду на Марсе.
Они обнаружили, что в те ночи, когда атмосфера Марса становилась достаточно холодной, частицы водяного льда могли образовывать облака. Эти облака станут нестабильными и выпустят осадки водяного льда, которые быстро падают на поверхность. Затем команда сравнила эти результаты с локализованными погодными явлениями на Земле, где холодный плотный воздух приводит к дождям или быстрому падению снега из облаков (он же «микровзрывы»).
Как они заявляют в своем исследовании, эта информация соответствовала данным, предоставленным марсианскими полётами и орбитальными миссиями:
«В наших моделях конвективные снежные бури возникают только во время марсианской ночи и являются результатом нестабильности атмосферы из-за радиационного охлаждения частиц водяного льда и облаков. Это вызывает сильные конвективные потоки внутри и под облаками с быстрым выпадением снега в результате сильных нисходящих течений ».
Результаты также противоречили давнему убеждению, что низменные облака будут только медленно и мягко оседать на поверхности. Считалось, что это так, потому что Марс обладает тонкой атмосферой и поэтому не имеет сильных ветров. Но, как показало их моделирование, частицы водяного льда, которые приводят к микровзрывным снежным бурям, достигают земли в течение нескольких минут, а не часов.
Эти данные указывают на то, что марсианские метели также оказывают глубокое влияние на глобальный перенос водяного пара и сезонные изменения ледяных отложений. Как они утверждают дальше:
«Ночная конвекция в марсианских водяных ледяных облаках и связанные с ними осадки в снегу приводят к переносу воды как над, так и под слоями смешения, и, таким образом, могут влиять на круговорот воды в Марсе в прошлом и настоящем, особенно в условиях высокой наклонности, связанной с более интенсивный круговорот воды ».
Как объяснила Аймерик Спига в интервью AFP, эти снега - не совсем то, к чему мы привыкли здесь, на Земле. «Это не так, как если бы ты мог сделать снеговика или лыжу», - сказал он. «Стоя на поверхности Марса, вы не увидите толстого снежного покрова - больше похожего на щедрый слой мороза». Тем не менее, эти результаты указывают на то, что они являются сходством между метеорологическими явлениями Земли и Марса.
С запланированными на ближайшие десятилетия полетами с экипажем на Марс, в частности с «Путешествием на Марс» НАСА, запланированным на 2030-е годы, это помогает точно знать, с какими метеорологическими явлениями столкнутся наши астронавты. В то время как снегоступы или лыжи могут быть исключены, астронавты могли бы по крайней мере ожидать возможности увидеть свежий снег, когда они проснутся в своих местах обитания!
