Тайна красной планеты. Учёные поняли, откуда на Марсе гигантские «пауки»

Четвёртая от Солнца планета продолжает будоражить воображение и привлекать внимание учёных своими загадками. Недавно группа исследователей из NASA решила выяснить, как на поверхности Марса образуются загадочные формирования в форме пауков. Для этого был проведён лабораторный эксперимент.

Версия: дело в углекислом газе?

Впервые тёмные пятна-веера, пронизывающие марсианский ландшафт, были замечены на снимках, сделанных в 2003 году. Позже в распоряжение учёных поступили более детальные фотографии — их прислал орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter.

Марсианские «пауки» обладают впечатляющими размерами — некоторые из них достигают 1,2 километра. Эти удивительные формации были предметом дебатов в научном сообществе на протяжении многих лет. Теоретически предполагалось, что эти узоры «вырезает» на поверхности Красной планеты углекислый газ. Каким же образом?

Согласно модели, разработанной планетологом Хью Кифером, «пауки» возникают в результате сложных процессов, связанных с изменением температур. В зимние месяцы углекислота конденсируется на поверхности Марса, замерзая и покрывая её прозрачным слоем льда. С приходом весны, когда солнечный свет начинает нагревать этот лёд, он переходит из твёрдого состояния в газообразное.

Этот процесс создаёт давление, в результате чего газ и пыль выбрасываются в атмосферу Марса, формируя характерные «паучьи» структуры.

Удивительный Марс. 10 снимков красной планеты

В мае 2015 года НАСА показало фотографию места, куда высадилась экспедиция Ares 3 из фильма «Марсианин». Это участок Ацидалийской равнины, расположенной между вулканическими регионами Тарсис и Аравией севернее Долины Маринера. © NASA

Каньон Северный в северной полярной шапке Марса. © NASA

Ямы Нили являются одной из самых красочных областей Марса. © NASA

Ветер — одна из наиболее активных сил, формирующих поверхность Марса в сегодняшнем климате. © NASA

Такие паукообразные узоры образуются на поверхности Марса каждый раз, когда в холодный регион приходит весна. © NASA

Гора Шарп внутри кратера Гейла является основным назначением миссии марсохода Curiosity. © NASA

Темные полосы на склонах марсианских кратеров образуются за счет сезонных потоков воды. © NASA

Замерзшие овраги на северных равнинах Марса. © NASA

Свежий кратер. © NASA

Селфи марсохода Curiosity. © NASA

Удивительный Марс. 10 снимков красной планеты

В мае 2015 года НАСА показало фотографию места, куда высадилась экспедиция Ares 3 из фильма «Марсианин». Это участок Ацидалийской равнины, расположенной между вулканическими регионами Тарсис и Аравией севернее Долины Маринера. © NASA

Каньон Северный в северной полярной шапке Марса. © NASA

Ямы Нили являются одной из самых красочных областей Марса. © NASA

Ветер — одна из наиболее активных сил, формирующих поверхность Марса в сегодняшнем климате. © NASA

Такие паукообразные узоры образуются на поверхности Марса каждый раз, когда в холодный регион приходит весна. © NASA

Гора Шарп внутри кратера Гейла является основным назначением миссии марсохода Curiosity. © NASA

Темные полосы на склонах марсианских кратеров образуются за счет сезонных потоков воды. © NASA

Замерзшие овраги на северных равнинах Марса. © NASA

Свежий кратер. © NASA

Селфи марсохода Curiosity. © NASA

Подтверждение теории

Несмотря на наличие теоретических обоснований, до недавнего времени не было лабораторных доказательств, подтверждающих гипотезу Хью Кифера. И вот теперь исследовательская группа NASA под руководством доктора Лорен МакКиоун решила воспроизвести марсианские процессы в контролируемых условиях эксперимента.

Учёные взяли почву, имитирующую марсианский грунт, поместили её в вакуумную камеру, в которой была воспроизведена марсианская атмосфера, и покрыли слоем сухого льда (замёрзшей углекислоты). Затем стали нагревать лёд снизу. Процесс нагрева привёл к образованию трещин и узоров на поверхности, которые напоминают тех самых «пауков».

Почему лёд нагревали снизу? Дело в том, что на Марсе, как и на Земле, почва темнее льда, расположенного над ней. Солнечный свет проходит сквозь прозрачные пласты льда и нагревает почву, а та, в свою очередь, растапливает замёрзшую углекислоту. По мере того, как давление газа нарастает, лёд трескается, выпуская газ наружу. Выходя, он увлекает за собой поток тёмной пыли и песка, которые потом оседают на поверхности. В результате образуются фигуры, похожие на пауков.

Авторы исследования смогли доказать, что трещины возникают из-за эрозии поверхности газовыми потоками, вызванными таянием углекислоты. Таким образом, гипотеза Хью Кифера была подтверждена.

Тайны красной планеты: 10 загадочных снимков с Марса | Фотогалерея

Огромные овраги, длиной от нескольких сотен метров до 2,5 километров, были обнаружены в дюнах, замерзающих зимой на Марсе. © nasa.gov

Специалисты NASA выяснили, что загадочные длинные овраги на Марсе, обнаруженные в ходе изучения снимков с автоматических зондов, являются следами от глыб замерзшей углекислоты или сухого льда, которые просто скатились вниз по марсианским дюнам. Это далеко © nasa.gov

В 1976 году НАСА обнародовало снимки интересной марсианской горы, сделанные космическим аппаратом «Викинг 1». Гора сверху напоминала человеческое лицо с глазницами и ноздрями. © nasa.gov

Спустя 30 лет это лицо все еще порождает массу мифов и таинственных теорий, а многие люди верят в то, что это лицо — дело рук древней марсианской цивилизации, подобной той, что построила на Земле сфинкса и пирамиды. © nasa.gov

Камера HiRISE космического аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter передала на Землю фото с поверхности Марса, на которых видны очертания головы слона © nasa.gov

2010 г. С марсохода Spirit пришла партия снимков, на которых заметен силуэт, внешне напоминающий человека. © nasa.gov

Рельеф на снимке, сделанном марсоходом «Curiosity», выглядит, как окаменелый скелет ящерицы. © nasa.gov

Камень в форме пирамиды, величина которого примерно равна футбольному мячу © nasa.gov

в 2011 году итальянец Маттео Йаннео сообщил о том, что увидел на одном из снимков Марса фотографию Махатмы Ганди в профиль © nasa.gov

Снимки странных сферических каменных скоплений. Их происхождение и природа пока не объяснены. В целом ученые, анализирующие снимки, считают эти «изображения на поверхности» лишь рельефом, который порой может быть причудливо похож на изображения известных © nasa.gov

Тайны красной планеты: 10 загадочных снимков с Марса | Фотогалерея

Огромные овраги, длиной от нескольких сотен метров до 2,5 километров, были обнаружены в дюнах, замерзающих зимой на Марсе. © nasa.gov

Специалисты NASA выяснили, что загадочные длинные овраги на Марсе, обнаруженные в ходе изучения снимков с автоматических зондов, являются следами от глыб замерзшей углекислоты или сухого льда, которые просто скатились вниз по марсианским дюнам. Это далеко © nasa.gov

В 1976 году НАСА обнародовало снимки интересной марсианской горы, сделанные космическим аппаратом «Викинг 1». Гора сверху напоминала человеческое лицо с глазницами и ноздрями. © nasa.gov

Спустя 30 лет это лицо все еще порождает массу мифов и таинственных теорий, а многие люди верят в то, что это лицо — дело рук древней марсианской цивилизации, подобной той, что построила на Земле сфинкса и пирамиды. © nasa.gov

Камера HiRISE космического аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter передала на Землю фото с поверхности Марса, на которых видны очертания головы слона © nasa.gov

2010 г. С марсохода Spirit пришла партия снимков, на которых заметен силуэт, внешне напоминающий человека. © nasa.gov

Рельеф на снимке, сделанном марсоходом «Curiosity», выглядит, как окаменелый скелет ящерицы. © nasa.gov

Камень в форме пирамиды, величина которого примерно равна футбольному мячу © nasa.gov

в 2011 году итальянец Маттео Йаннео сообщил о том, что увидел на одном из снимков Марса фотографию Махатмы Ганди в профиль © nasa.gov

Снимки странных сферических каменных скоплений. Их происхождение и природа пока не объяснены. В целом ученые, анализирующие снимки, считают эти «изображения на поверхности» лишь рельефом, который порой может быть причудливо похож на изображения известных © nasa.gov

Для чего это надо?

Однако эксперимент позволил узнать кое-что новое.

«Мы пришли к выводу, что эрозия активными струями CO2 может быть сложнее, чем описано в первоначальной модели. Кроме „пауков“, она может способствовать формированию других типичных марсианских морфологических структур — например, полигональных ландшафтов», — рассказали авторы исследования.

Результаты работы, опубликованной в журнале The Planetary Science Journal, не только подтвердили изложенную ранее теорию, но и открыли новые сведения о динамических процессах, происходящих на поверхности Красной планеты. Это исследование имеет важное значение для будущих экспедиций на Марс. Понимание сезонных изменений поможет в её успешной колонизации.

Правда, вопросы всё равно остаются. Например, учёные до сих пор не понимают, почему «пауки» возникают в одних регионах Марса и не образуются в других.