Ледяные отложения в кратерах Марса отражают смену времен года

Недавно в кратерах Южного полушария Марса ученые обнаружили слоистые отложения льда. Теперь международный коллектив астрономов показал, что чередование слоев отражает сезонную изменчивость климата планеты за последние 4,5 миллиона лет. Им удалось восстановить то, как наклон оси планеты и ее положение на орбите влияли на погоду. Результаты исследования, опубликованные в журнале Geophysical Research Letters, позволят определить тот период истории Марса, когда на нем теоретически могла существовать жизнь.

Как и на Земле, ледяные отложения на Марсе отражают изменения климата, в том числе динамику влажности и температуры. На климат также влияют наклон планеты и форма ее орбиты. Наклон оси вращения Марса составляет 25,19 градуса и обеспечивает смену времен года. При этом вытянутая форма орбиты приводит к различиям в их протяженности. Например, в Северном полушарии марсианское лето долгое и прохладное, а в Южном — короткое и относительно теплое.

Ранее климатические исследования льда на Красной планете ограничивались полярными шапками, однако эти древние и крупные отложения, вероятно, утратили мелкие детали, которые могли бы свидетельствовать об их связи с орбитой Марса. Поэтому ученые обратились к ледяным отложениям кратеров, ширина которых не превышает десятков километров.

Астрономы подробно проанализировали снимки Южного полушария Марса, сделанные камерой HiRISE на борту космического аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Ученые обнаружили в кратере Берроуза, ширина которого составляет 74 километра, исключительно хорошо сохранившиеся ледяные слои.

Средняя скорость накопления льда в этом кратере составляла 0,13 миллиметра в год, и, по оценкам ученых, лед появился в нем около 4,5 миллиона лет назад. При этом его слоистая структура прекрасно отражала орбитальные циклы Марса. В холодные периоды формировались более толстые и прозрачные слои льда, а в теплые — более мутные и тонкие.

Определение связи между орбитальными циклами и климатом важно для понимания как истории Марса, так и сложной динамики климата на Земле. На климат нашей планеты влияют не только ее орбита и наклон оси, но и биосфера, и тектоническая активность. На Красной планете такие факторы отсутствуют, и именно это делает ее привлекательным объектом для изучения климата.