|
Лед на северном полюсе Марса оказался намного чище
|
|
|
|
Северная полярная область Красной планеты хранит крупнейшие запасы водяного льда. Летом сезонная шапка из углекислого газа исчезает, обнажая постоянный ледяной слой. Под ним лежит почти полуторакилометровая толща слоистых отложений, в которой сохранилась история недавних климатических изменений планеты. По соотношению льда и пыли в этих слоях исследователи пытаются понять, как менялись условия на Марсе и как вода перемещалась между полюсами и более низкими широтами.
|
|
|
|
Пари Мохан (Pari Mohan) из Эдинбургского университета (Шотландия) и Адитья Кхуллер (Aditya R. Khuller) из Вашингтонского университета (США) заново проанализировали спектральные наблюдения северной полярной области, кратеров Королева (Korolev) и Лаут (Louth), каньона Хасма Бореале (Chasma Boreale) и места посадки аппарата Phoenix. Для этого они использовали данные приборов OMEGA (на Mars Express) и CRISM (на MRO), измерения Phoenix и модель переноса излучения, учитывающую послойное строение льда.
|
|
|
|
Результат оказался неожиданным: открытый водяной лед в изученных районах, как правило, содержит менее трех процентов пыли по массе. Максимальная оценка в новой модели составила примерно 2,2 процента. При этом в прежних работах значения для некоторых участков достигали 25 процентов.
|
|
|
|
Особенно заметна разница для кратера Королева. По более ранним расчетам, один из наблюдавшихся там участков мог содержать около 22 процентов пыли. Новая модель дает для верхнего слоя примерно 0,4 процента, а для лежавшего ниже крупнозернистого льда — 0,02 процента.
|
|
|
|
|
|
|
Интересно, что расхождение связано не с новыми наблюдениями, а с тем, как из спектра восстанавливают свойства поверхности. Яркость льда зависит одновременно от размера ледяных зерен, размера частиц пыли, их концентрации и расположения слоев.
|
|
|
|
В расчетах ученые использовали радиус пылинок около 1,6 микрометра — такой размер соответствует наблюдениям с орбиты и с поверхности Марса. Более мелкие частицы сильнее влияют на отражение видимого света, поэтому для воспроизведения наблюдаемой яркости льда их требуется меньше.
|
|
|
|
Новые значения лучше согласуются с радарными данными о северной ледяной толще. Мохан и Кхуллер предположили, что сравнительно чистые пласты с 0,05–0,5 процента пыли чередуются с более грязными «маркерными» слоями, где доля пыли достигает десятков процентов. Такая структура может объяснить и свойства поверхности, и среднее содержание примесей, полученное радарами.
|
|
|
|
Исследователи также объяснили сезонные изменения яркости полярного льда. Весной и в начале лета его покрывает тонкий слой мелкозернистого инея с примерно одним-двумя процентами пыли. По мере потепления иней сублимирует и обнажает более крупнозернистый и чистый лед. Похожий процесс происходит в кратере Королева, но там переход начинается раньше из-за различий в широте и местном микроклимате.
|
|
|
|
Таким образом, сезонные изменения спектра можно объяснить осаждением и исчезновением тонких слоев инея. Уточненные оценки помогут точнее моделировать энергетический баланс полярных областей, устойчивость льда и климатическую эволюцию Марса.
|
|
|
|
Источник
|
