Curiosity впервые сфотографировал перламутровые облака на Марсе

Земля далеко не единственная планета с атмосферой, она есть и на Марсе, хотя совсем другая. На 95 процентов она состоит из углекислого газа, остальные пять — азот и аргон. Также в ее составе есть незначительное количество воды, которая в виде пара циркулирует из южного полушария в северное (такой перенос окрестили «водяным насосом»). К тому же эта влага, как недавно выяснилось, может «выпадать» инеем на поверхности экваториальных вулканов Марса.

Над Красной планетой образуются и облака, в том числе серебристые. Их еще называют полярными мезосферными или ночными светящимися, потому что их снизу подсвечивают лучи заходящего или восходящего Солнца, когда остальное небо еще темно. Серебристые облака формируются выше всех в земной атмосфере и встречаются на высоте 85-95 километров. На Марсе они состоят из углекислого газа и водяного льда, а фиксировали их на высоте до 90 километров.

Другой самый редкий на Земле тип облаков — перламутровые. Их можно увидеть только в полярных широтах на высоте около 35 километров. Они интенсивно меняют цвета от красного к синему из-за того, что частицы конденсата приобретают размеры, схожие с длиной волны света. Астрономы из США, Канады и Испании сообщили, что марсоходу Curiosity впервые удалось сфотографировать перламутровые облака в атмосфере Марса. Правда, они не связаны с земными аналогами, поскольку формируются на другой высоте и по другим причинам. Они больше похожи на серебристые. В исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters, ученые рассмотрели встречаемость этого явления, а также то, как меняется размер частиц, составляющих облака.

Curiosity работает в нижних широтах на юге Красной планеты в ударном кратере Гейла. Исследователи взяли два набора фотографий, сделанных аппаратом между 30 мая и 26 июня 2019 года (с 2422 по 2448 марсианские сутки, солы) и в период с 3 марта по 17 апреля 2021 года (с 3047 по 3091 свои марсианские сутки). Из панорамных снимков специалисты сделали мозаику с углом обзора 360°, а по расположению Солнца на небе они определили, что ночные светящиеся облака находились на высоте более 40 километров.

Несколько дней из выбранных групп отметились яркими радужными переливами в облаках во время захода Солнца. Это явление, как отметили астрономы, фиксируется впервые, но также ранее в марсианской атмосфере не наблюдали ореол, вторичное свечение в облаках — его видно на нижнем снимке прикрепленного коллажа.

Определяя высоту облаков, авторы статьи рассчитали, что перистые облака встречались на высоте до 80 километров, и те, что были выше 50-55 километров, вероятнее всего, состояли из сухого льда (CO2). Некоторые имели форму волн со средней длинной 7,5 километра и располагались ниже 55 километров. Такие облака различимы при дневном свете и скорее всего состояли из оледенелой воды. Переливы цветов указали, что размер частиц в испарениях менялся — синий цвет, по словам специалистов, подтвердил предположение, что облачные частицы росли примерно с 0,75 микрометра до 1,2 микрометра по мере осаждения.

Специалисты выявили сезонную закономерность перламутровых облаков. Они регулярно образовывались после захода Солнца в моменты максимальной яркости в начале осени в южном полушарии. Это подтвердили данные ультрафиолетовой фотометрии за пять лет. Но некоторые вопросы остались без ответа. Как быстро меняются частицы в облаках? Насколько такие облака обширны? По словам исследователей, новые наблюдения с ноября 2024 года по март 2025 года и с октября по декабрь 2026 года могут расширить выборку и решить их.