Марсианских «пауков» впервые воссоздали в лаборатории

Несмотря на холодную и тонкую атмосферу, марсианская поверхность удивляет ученых своими необычными формированиями. Среди них особенно выделяются так называемые пауки — загадочные темные пятна, веера и гало, появляющиеся и исчезающие в зависимости от времени года. 

Напомним, что модель поверхностных образований, разработонная планетологом Хью Кифером в прошлом веке, объясняет причины, по которым сезонные изменения температуры приводят к образованию льда на поверхности и его последующему переходу из твердого состояния в газообразное (сублимации). До недавнего времени модель не имела лабораторного подтверждения.

Но недавно исследовательская группа во главе с Лорен МакКиоун из Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США воспроизвела основные принципы модели Кифера в лабораторных условиях. Результаты работы, опубликованной в журнале The Planetary Science Journal, подтвердили выводы планетолога и предоставили новые данные о процессах, наблюдаемых на поверхности Красной планеты в зимние и весенние месяцы.  

Зимой CO2 из атмосферы конденсируется на поверхности и образует прозрачный слой льда. Весной, когда солнечный свет проникает через него, грунт нагревается, что приводит к сублимации льда и создает давление, которое в итоге выпускает в атмосферу газ и пыль, формируя структуры в виде пауков. 

«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 нового исследования.

Самой сложной частью эксперимента стало воссоздание условий, характерных для поверхности Марса. Для корректности эксперимента ученые поместили почву, имитирующую марсианский грунт, в вакуумную камеру, охладили ее до марсианских температур и разместили на поверхности слой сухого льда (CO2). Затем лед нагревали снизу. 

При нагреве на поверхности грунта формировались трещины и узоры, напоминающие марсианских «пауков». Авторы исследования отметили, что трещины возникают в результате эрозии поверхности газовыми потоками, формирующимися при сублимации CO2 подо льдом, что подтверждает модель Кифера.

Помимо этого, новые результаты описывают сезонные изменения на Красной планете и имеют важное значение для понимания процессов, наблюдаемых на ее поверхности.