|
Многолетняя тайна марсианского облака
|
|
|
|
Один раз в год вблизи потухшего вулкана Гора Арсия на Марсе появляется таинственное длинное и тонкое облако, которое так же внезапно исчезает. С точки зрения науки в разреженной и пыльной атмосфере не может образовываться столь колоссальная структура, но она существует. Теперь международная группа исследователей нашла разгадку, которая, возможно, изменит прежние представления о климате Красной планеты.
|
|
|
|
Марс — мир с крайне разреженной и «сухой» атмосферой, но и там иногда образуются облака. Однако они кардинально отличаются от земных. Атмосфера Красной планеты содержит огромное количество мелких пылевых частиц. Эти частицы становятся центрами, вокруг которых конденсируется водяной пар, затем он замерзает, формируя ледяные облака. Этот процесс называют гетерогенной нуклеацией.
|
|
|
|
Однако одно марсианское облако выбивается из всех правил. Речь идет об облаке Горы Арсия (Arsia Mons Elongated Cloud). Оно появляется каждую зиму, формируется на рассвете над склонами потухшего вулкана, растет с невероятной скоростью и исчезает через несколько часов. Так происходит на протяжении трех месяцев. Это облако довольно гигантская структура — помимо того, что оно тонкое, еще и очень длинное, примерно 1800 километров.
|
|
|
|
Ученые пытались воспроизвести формирование облака через компьютерные модели марсианской атмосферы, учитывая все известные факторы, включая высокую запыленность воздуха. Но ничего не получалось. Исследователи не могли объяснить самую характерную черту облака — его длинный и быстроформирующийся хвост.
|
|
|
|
|
|
|
На Марсе в воздухе очень много пыли. Ученые думали, что из-за этого лишняя влага сразу «садится» на пылинки и превращается в крошечные капли. Поэтому воздух не может накопить много водяного пара. А раз этот процесс не дает воздуху накапливать много влаги, то и другой способ образования облаков — гомогенная нуклеация (когда капли появляются сами по себе, без пылинок) — казался невозможным.
|
|
|
|
Международная группа астрономов под руководством Хорхе Эрнандеса-Берналя (Jorge Hernandez-Bernal) из Университета Страны Басков в Испании нашла недостающий элемент. Они провели серию компьютерных симуляций с учетом необычно высоких концентраций водяного пара. Оказалось, именно такие условия позволяют облаку принимать знакомую вытянутую форму.
|
|
|
|
Модель показала, что рядом с Горой Арсия в утренние часы возникает «холодный карман», где температура на 30 градусов ниже окружающей. В этих зонах фиксировалось перенасыщение водяного пара в 100 тысяч раз и более. В такой среде запускается гомогенная нуклеация, и облако стремительно растет, формируя длинный хвост, который затем расплывается в широкую полосу.
|
|
|
|
Иными словами, этот процесс не требует посторонних «частиц-затравок». Водяной пар собирается в кристаллы сам по себе, без участия пылинок, но для этого требуется чрезвычайно высокий уровень перенасыщения.
|
|
|
|
Раньше специалисты полагали, что на Марсе такой сценарий невозможен. Тщательный анализ, проведенный еще в 2005 году, показал, что для гомогенной нуклеации нужна степень перенасыщения водяным паром порядка 100 тысяч. Считалось, что обильная пыль в атмосфере Марса будет слишком быстро поглощать излишки пара, не позволяя достичь таких экстремальных значений. Однако команда Эрнандеса-Берналя опровергла это мнение, правда, пока только с помощью компьютерных моделей.
|
|
|
|
Эрнандес-Берналь подчеркнул, что теперь ученые могут рассматривать гомогенную нуклеацию не как исключение, а как важный процесс. Его команда уже выдвинула гипотезу, что другие облака на Марсе тоже могут формироваться этим способом. Например, длинные облачные следы, которые астрономы фиксировали в период перигелия (момент максимального сближения Марса с Солнцем) в разных регионах планеты.
|
|
|
|
Открытие международной команды астрономов не только объясняет загадку Горы Арсия, но и дает ключ к пониманию климата Марса. В условиях, перенасыщенной влагой, облака могут играть гораздо более важную роль, чем считалось раньше.
|
|
|
|
Источник
|
