Марсианский пейзаж

На этом снимке, сделанном в апреле 2008 года аппаратом Mars Reconaissance Orbiter при помощи камеры HiRISE, изображен участок поверхности Марса шириной около километра, расположенный примерно в 400 км от северного полюса планеты. Этот цветной снимок — специально обработанная часть более крупного изображения. На первый взгляд трудно понять, что же именно попало на снимок. Интереснее всего причудливые пятна и разводы, которые вполне можно принять за следы марсианской растительности. Иллюзия создается в том числе и благодаря тому, что изображение кадрировано и сложно определить, под каким углом к поверхности Марса производилась съемка.

На самом деле, конечно, никакие это не растения (или их следы). Весь этот снимок занимают дюны, сложенные темным базальтовым песком и пылью. Белесые пятна — сухой лед (замерзшая двуокись углерода), который вместе с водяным льдом формирует полярные шапки Марса. Они подвержены сезонным колебаниям, и за марсианскую зиму разрастаются так, что могут доходить до широт в районе 50°. Диаметр постоянной части северной полярной шапки — более 1000 км. Шапки вполне можно разглядеть с Земли в хороший любительский телескоп.

Этот снимок был сделан, когда в северном полушарии Марса наступали первые весенние дни. И загадочные темные области — это результат постепенного таяния полярной шапки. Вот как они образуются.

Температура замерзания углекислого газа — около −127°С. Зимой в полярных областях планеты температура ниже, поэтому шапки активно растут. При этом из-за сильных ветров образовавшийся слой сухого льда может занести песком, и новый лед будет образовываться уже поверх песчаного слоя. Такое может повториться несколько раз за зиму, и в результате получится что-то вроде слоеного пирога из льда и песка толщиной порядка метра.

Весной марсианский воздух прогревается, и замерзший углекислый газ начинает таять. Точнее, здесь правильнее говорить о сублимации — прямом переходе из твердого состояния в газообразное без перехода через фазу жидкости. Там, где протаял верхний слой сухого льда, обнажается более темный слой с песком, и солнечный свет ускоряет таяние более глубоких слоев в этом месте. А там, где первым начал таять тонкий слой льда в глубине, может образоваться газопылевой гейзер, прорывающий верхние слои и выбрасывающий песок на поверхность. Эти процессы очень активные и приводят к образованию трещин во льду, которые идут по гребням дюн. Выброшенный из них песок кажется темнее, чем окружающая поверхность. Под собственным весом или с помощью ветра он скатывается вниз по склону. Так и возникают эти темные полоски. Все это хорошо показано на видео, подготовленном NASA:

Фото с сайта uahirise.org.

Анастасия Стебалина