|
Марс - дышащая планета
|
|
|
|
Учёные во главе с Каролин де Бель (Caroline de Beule) открыли необычный факт: благодаря уникальным атмосферным условиям Марса его поверхность действует как насос по перекачке газов и водяного пара.
|
|
|
|
Исследователи из Университета Дуйсбурга — Эссена (Германия) вообще не собирались делать открытий. Они просто изучали эффект подъема пыли с поверхности под действием нагрева солнечными лучами в условиях микрогравитации и внезапно заметили, что, поднявшись, частицы пыли начинают оседать обратно при отсутствии тепловой конвекции — и несмотря на необычайно низкую гравитацию. «Мы заключили, что существует поток газа в почву и — что ещё более важно — через неё», — говорит Каролин де Бель.
|
 |
|
До сих пор как единственный механизм проникновения газов в пористую марсианскую почву рассматривался лишь диффузный. Однако он довольно медленный и неэффективный, и в земных, например, условиях это становится причиной быстрого снижения плотности аэробных организмов по мере роста глубины. Похоже, на Марсе всё совсем не так.
|
|
|
|
Дело в том, что при всех чертах сходства Марса и Земли давление там менее 1% от земного, и основной тамошний газ (углекислый) в таком разрежённом варианте газовой оболочки имеет среднюю дистанцию свободного пробега молекулы в 10 микрометров.
|
|
|
|
По совпадению диаметр пылевых частиц и пор марсианской почвы также составляет около 10 микрометров — а значит, свободный пробег молекулы атмосферы и пылевой частицы примерно сопоставим. Поэтому возникает эффект температурной транспирации, когда газ движется в одном направлении при отсутствии какой-то бы то ни было разницы давлений, создавая при этом так называемую термомолекулярную разницу давлений. Чтобы всё это имело место, нужна лишь разница температур между холодной стороной поры и тёплой — и тогда газ пойдёт от первой ко второй.
|
|
|
|
Как это работает на Марсе? Когда Солнце нагревает поверхность планеты, в тенях почва остаётся холоднее, и тогда молекулы атмосферы могут поглощаться почвой. Перемещаясь в ней, они постепенно прибудут в районы, где почва нагрета прямыми лучами, и там выйдут на поверхность. В ходе этого процесса переносу подвергнутся не только молекулы углекислого газа, но и, например, водяной пар.
|
|
|
|
Для проверки эффекта экспериментально учёные сбрасывали ёмкости с базальтовый пылью с башни, создавая тем самым микрогравитацию, предварительно снизив давление в замкнутом цилиндре до 4 миллибар — примерно марсианского. Разогревая в полёте пыль лазерным лучом красного цвета, они создавали температурный градиент, который поднимал частицы пыли вверх со скоростью до 10 см/с, а затем они начинали опускаться со скоростью в 1 см/с, точно как газовые потоки, направления которых исследователи просчитывали ранее на компьютерных моделях. Впрочем, реальный температурный градиент на Марсе должен быть ниже, и даже с учётом этого скорость движения частиц пыли благодаря температурной транспирации должна быть примерно 1,6 см/с.
|
|
|
| Чрезвычайно интригующим моментом исследования является то, что оно приложимо
к ситуации с марсианским подземным льдом — широк распространённым под поверхностью
четвёртой планеты. Благодаря такому эффекту водяной пар (душевые
кабины киев) от этого льда должен периодически переноситься к поверхности,
причём играть значительно более важную роль, чем у диффузии или других альтернативных
механизмов, а сам перенос подземного пара из глубинных источников должен
быть довольно эффективным до глубин в один метр включительно. |
|
|
|
Кроме того, если таким образом поземные залежи льда теряют значительную часть своей воды и всё ещё существуют — это значит либо то, что они не могут существовать в нынешнем виде слишком много времени, либо что их первоначальные размеры были намного больше, чем считалось ранее.
|
|
|
|
Другим выводом, вытекающим из исследования, является то, что если на Марсе некогда существовала жизнь, то условия для неё под тамошней почвой были много лучше, чем на Земле, где перенос газов и водяного пара вглубь не пользуется поддержкой температурной транспирации: этому не даёт случиться высокая плотность газов в нашей атмосфере. Соответственно, степень развития подпочвенной биоты там также могла быть заметно выше — по сути, даже сравнимой с поверхностной. Несомненно, исследование подземных следов такого существования с помощью марсоходов представляется очень перспективным.
|
|
|
|
http://compulenta.computerra.ru/universe/astronomy/10010695/
|
