• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31.05.2022, 15:16
Иван Лавренов
1 121

Ученые идентифицировали механизмы запыления марсианской атмосферы

❋ 5.5

В промежутках между пылевыми бурями марсианская атмосфера пополняется пылью за счет песчаных смерчей и сильных ветров, дующих вверх вдоль склонов.

Мощный порыв ветра, заснятый камерами марсохода «Персеверанс», поднимает пыль в воздух.
Мощный порыв ветра, заснятый камерами марсохода «Персеверанс», поднимает пыль в воздух. / © NASA/Caltech-JPL/SSI / Автор: Ольга Кузьмина

Марсианская атмосфера в сто с лишним раз разреженнее земной, и дневное небо на Марсе должно быть очень темным. На самом деле, оно красноватое и довольно яркое. Лучше всего об этом свидетельствуют марсианские тени: они не угольно-черные, а похожи на земные.

Цвет и яркость марсианского неба вызваны пылью. Песчаные бури поднимают огромное количество пыли в воздух, и в отсутствие дождей атмосфера не способна от нее очиститься. Более крупные частицы оседают, а самая мелкая фракция, размером около одного микрометра, остается висеть в воздухе и придает небу красноватый цвет, а марсианским пейзажам — легкую затуманенность.

Пылевые бури на Красной планете известны издавна, но даже они не могут объяснить, почему пыли в марсианской атмосфере так много. В разгар пылевой бури там становится темно, почти как ночью: если посадочный аппарат на солнечных батареях попадет в эпицентр и не отключится от нехватки солнечной энергии, он еще долго будет испытывать ее недостаток из-за слоя пыли, выпавшего на фотоэлементы.

Исчезновение солнца и потемнение неба во время песчаной бури на Марсе, съемка марсохода «Оппортьюнити». Цифры в верхней части правого рисунка - мера непрозрачности. Прибавление значения на единицу означает усиление поглощения в ≈2,718 раз; значение 4,7 соответствует ослаблению прямого солнечного света в 110 раз.
Исчезновение солнца и потемнение неба во время песчаной бури на Марсе, съемка марсохода «Оппортьюнити». Цифры в верхней части правого рисунка — мера непрозрачности. Прибавление значения на единицу означает усиление поглощения в ≈2,718 раза; значение 4,7 соответствует ослаблению прямого солнечного света в 110 раз / © NASA/JPL-Caltech/Cornell

От пылевых бурь пострадало и погибло немало марсианских роботов, но один из них оказался оснащен достаточно, чтобы с помощью его оборудования загадку удалось разгадать. Интернациональная команда ученых во главе с Клэр Ньюмен проанализировала записи с камер и данные с метеорологических датчиков марсохода «Персеверанс» и идентифицировала несколько типов явлений, которые поднимают пыль в воздух в «спокойное» время, независимо от пылевых бурь. Оригинальную статью с результатами исследования и множеством графиков, диаграмм и фотографий можно найти здесь.

Первым из них оказались песчаные смерчи, или пылевые дьяволы, которые иногда наблюдаются в сухую погоду на Земле, а на Марсе повсеместны и вырастают до гигантских размеров. Помимо фотографирования, «Персеверанс» может регистрировать пылевые дьяволы на основе порывов ветра, скачков атмосферного давления и анализа звуков, записанных микрофоном. Оказалось, на Марсе они образуются еще чаще, чем предполагалось раньше: марсоход регистрировал в непосредственной близости от себя по одному вихрю в марсианские сутки .

Мощный пылевой вихрь, сфотографированный орбитальным аппаратом MRO. Ширина вихря у основания составляет 140 метров, а высота верхушки поднятого облака пыли, измеренная по длине тени - двадцать километров (выше почти всех земных облаков).
Мощный пылевой вихрь, сфотографированный орбитальным аппаратом MRO. Ширина вихря у основания составляет 140 метров, а высота верхушки поднятого облака пыли, измеренная по длине тени — 20 километров (выше почти всех земных облаков)

Второе явление — резкие локальные порывы ветра, образующиеся, когда мощная конвективная ячейка в атмосфере, развиваясь при солнечном прогреве, достигает поверхности (анимация ее развития показана на главном рисунке). Эти порывы наблюдаются реже смерчей, но достигают большой мощности, за счет чего их вклад в поддержание пылевой взвеси сопоставим с последними.

Третьим фактором оказались региональные ветра, движущиеся вверх по склонам (upside slope winds). Они привязаны к масштабным особенностям рельефа, повторяются каждый день и тоже поднимают пыль в марсианскую атмосферу.

Анимация динамики ветров в окрестностях кратера Езеро, построенная на основе данных метеостанции марсохода и моделировании / © NASA/Aeolis Research

Оказалось, в кратере Езеро, где работает марсоход, дневные ветра контролируются мощным восходящим потоком, идущим вверх по склону бассейна Исиды, который поднимает тучи пыли на большую высоту.

На Земле главный вклад в изменчивость погоды вносят явления погоды, связанные с испарением воды и выпадением осадков (такие как циклоны). На Марсе они отсутствуют, и одни и те же явления повторяются регулярно из года в год. Если в какую-нибудь марсианскую «дату» была отмечена температура минус 10 градусов Цельсия в полдень и юго-западный ветер 15 метров в секунду, то в следующем году в этот день будет такая же погода (если не произойдет песчаной бури). Это относится к региональным ветрам, регулярно поднимающим пыль.

Еще одним фактором, влияющим на частоту пыльных бурь, может быть сезонный дисбаланс между солнечным прогревом и тепловой энергией, испущенной обратно в космос, а ранее ученые установили, что главным источником пыли на Красной планете выступают пористые и мягкие вулканические породы, слагающие борозды Медузы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 июля, 08:26
Полина Меньшова

Подобрать тип физической активности, который лучше всего подходит человеку, можно исходя из особенностей его характера. Психологи из Великобритании определили, что люди с разными чертами личности получают больше удовольствия от разных видов спорта.

11 июля, 17:47
Денис Яковлев

Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

11 июля, 10:30
ПНИПУ

В России от деменции страдает 1,5-1,8 миллиона человек. Распространенные формы — болезнь Альцгеймера, сосудистая, алкогольная деменции и так далее. Однако существует и малоизученная разновидность — деменция Пика. Она опасна тем, что поражает пациентов в относительно раннем возрасте, до 60 лет. Но из-за сложной диагностики и схожести симптомов с другими видами деменции часто остается не выявленной. Точных данных по России нет, так как заболевание редко фиксируется. Ученые Пермского Политеха и ПГМУ имени Вагнера провели морфологическое исследование мозга пациентки с симптомами деменции и подтвердили болезнь Пика. Это первое подобное исследование за 25 лет, которое поможет в диагностике и изучении заболевания.

8 июля, 09:23
Полина Меньшова

Принято считать, что люди с развитыми когнитивными способностями отличаются высокими моральными принципами. Ученые из Великобритании решили проверить этот тезис научными методами и пришли к противоположному выводу.

9 июля, 08:26
Полина Меньшова

Подобрать тип физической активности, который лучше всего подходит человеку, можно исходя из особенностей его характера. Психологи из Великобритании определили, что люди с разными чертами личности получают больше удовольствия от разных видов спорта.

9 июля, 12:05
Редакция Naked Science

В июне 2025 года ВК покинули 1,2 миллиона авторов контента. Это резкое ускорение их бегства в сравнении с предшествующими месяцами. Одновременно число авторов на других платформах растет, в результате по этому показателю соцсеть обогнал не только Telegram, но и запрещенный Instagram*. Причиной происходящего многие наблюдатели посчитали совокупность решений менеджмента компании за последние годы.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно