Снег в форме куба, ледяные ландшафты и мороз — все это часть самого холодного сезона на Красной планете. Когда на Марс приходит зима, поверхность превращается в поистине потусторонний праздник. Снег, лед и мороз сопровождают сезонные минусовые температуры. Некоторые из самых холодных из них происходят на полюсах планеты, где температура опускается до минус 190 градусов по Фаренгейту (минус 123 градуса по Цельсию). Как ни холодно, не ждите снежных заносов, достойных Скалистых гор. Ни в одном регионе Марса не выпадает больше нескольких футов снега, большая часть которого выпадает на чрезвычайно плоские участки.
А эллиптическая орбита Красной планеты означает, что для наступления зимы требуется гораздо больше месяцев: один марсианский год равен примерно двум земным годам. Тем не менее, планета предлагает уникальные зимние явления, которые ученые смогли изучить благодаря роботам-исследователям Марса НАСА. Вот несколько вещей, которые они обнаружили: Марсианский снег бывает двух видов: водяной лед и углекислый газ или сухой лед. Поскольку марсианский воздух такой разреженный, а температура такая низкая, снег из водяного льда сублимируется или превращается в газ еще до того, как коснется земли. Сухой лед действительно достигает земли.
«Достаточно водопадов, чтобы по ним можно было пройти на снегоступах», — сказал Сильвен Пике, марсианский ученый из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, чьи исследования включают в себя множество зимних явлений. «Однако, если вы хотели покататься на лыжах, вам пришлось бы идти в кратер или на скалу, где на наклонной поверхности мог скапливаться снег». Снег бывает только на самых холодных краях Марса: на полюсах, под облачным покровом и ночью. Камеры на орбитальных космических кораблях не могут видеть сквозь эти облака, а наземные миссии не могут выжить в условиях сильного холода. В результате ни одного изображения падающего снега так и не было сделано. Но ученые знают, что это происходит благодаря нескольким специальным научным приборам.
Орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter НАСА может заглянуть сквозь облачный покров с помощью своего прибора Mars Climate Sounder, который улавливает свет на длинах волн, невидимых для человеческого глаза. Эта способность позволила ученым обнаружить снег, падающий на землю из углекислого газа. А в 2008 году НАСА отправило посадочный модуль «Феникс» в пределах 1000 миль (около 1600 километров) от северного полюса Марса, где оно использовало лазерный прибор для обнаружения снега из водяного льда, падающего на поверхность.
Из-за того, как молекулы воды связываются вместе при замерзании, снежинки на Земле имеют шесть сторон. Тот же принцип применим ко всем кристаллам: форма кристалла определяется тем, как располагаются атомы. В случае двуокиси углерода молекулы в сухом льду всегда связываются в форме четырех при замораживании. «Поскольку углекислый лед имеет симметрию четыре, мы знаем, что снежинки из сухого льда будут иметь форму куба», — сказал Пике. «Благодаря зонду Mars Climate Sounder мы можем сказать, что эти снежинки будут меньше ширины человеческого волоса».
Вода и углекислый газ могут образовывать иней на Марсе, и оба типа инея появляются на планете гораздо шире, чем снег. Посадочные аппараты «Викинг» видели иней на воде, когда изучали Марс в 1970-х годах, а орбитальный аппарат НАСА «Одиссей» наблюдал за образованием инея и его сублимацией под лучами утреннего солнца. Пожалуй, самое сказочное открытие приходит в конце зимы, когда весь скопившийся лед начинает «таять» и сублимировать в атмосферу. При этом лед приобретает причудливые и красивые формы, которые напомнили ученым пауков, далматинских пятен, яичницу-глазунью и швейцарский сыр. Это «оттаивание» также вызывает извержение гейзеров: полупрозрачный лед позволяет солнечному свету нагревать газ под ним, и этот газ в конечном итоге вырывается наружу, выбрасывая веер пыли на поверхность. Ученые фактически начали изучать эти вентиляторы, чтобы узнать больше о том, откуда дуют марсианские ветры.
