Какие ветры дуют на Марсе и откуда на Марсе ветер

В начале 20-го века среди ученых почти не было разногласий на счет марсианской атмосферы – она существовала и в этом не было сомнений. Во всяком случае авторитетный российский ученый Гаврил Адрианович Тихов, лично наблюдал её в телескоп, а американский астроном Ульям Райт даже утверждал, что атмосфера Марса так плотна, что простирается до высоты 150 км над поверхностью планеты.

Правда уже тогда ученые недоумевали: если атмосфера у Марса есть, причем плотная, почему на фотографиях Марса отсутствовали такие признаки атмосферы, как облака, а все детали рельефа планеты были видны, как если бы атмосферы не было или она была бы прозрачной?

Этот вопрос в какой-то мере разрешился, когда в 1930-х годах нашего столетия были получены данные об атмосферном давлении Марса. Оно оказалось равным 8,5 кПа, т. е. в 12 раз меньше, чем на Земле. Но на самом деле даже эта цифра была завышена почти в 10 раз.

Марс при «хорошей погоде» (слева) и во время большой пыльной бури (справа)

Как показали измерения, произведенные советскими и американскими автоматическими межпланетными станциями в 1960-х г.г., атмосфера Марса чрезвычайно разрежена, и среднее значение давления у поверхности равно 610 Па. Много это или мало? Ну, к примеру на Земле такое давление отмечается на высоте 30 км!

Разреженностью атмосферы и объясняется хорошая видимость поверхности Марса на фотографиях.

Впрочем, даже наличие такой незначительной атмосферы имеет важное значение для планеты, так как защищает ее поверхность от метеоритов, хотя и очень малых (менее 1 см в диаметре), которые испаряются, не долетая до нее. На Луне же и такой атмосферы нет, поэтому ее поверхность испещрена и большими и очень мелкими кратерами.

Пылевые демоны Красной планеты

Пылевые вихри и их следы, марсианские дюны и барханы на снимках зонда MRO

Зонд Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) был запущен почти 15 лет назад, в августе 2005 года и 10 марта следующего года, после семимесячного полета, достиг орбиты Красной планеты. В его задачу входит ежедневный сбор данных об атмосфере и поверхности Марса. Он следит за марсианской погодой и сканирует подповерхностный слой грунта в поисках льда. Кроме того, на борту MRO установлена Научная экспериментальная камера высокого разрешения (HiRISE), позволяющая делать снимки объектов размером с обеденный стол с 300-километровой высоты. Всего за время своей миссии MRO сделал свыше 378 тысяч снимков. Наконец, MRO служит ретранслятором для роверов и посадочных модулей, исследующих Марс. Несколько месяцев назад объем информации, переданной на Землю через его антенны, в основном с марсохода NASA «Кьюриосити», достиг одного терабита. Двигаясь со скоростью 3,4 километра в секунду, MRO огибает Красную планету за 112 минут. Шестнадцатого мая спутник завершил шестидесятитысячный виток вокруг Марса. В честь этого события предлагаем вам галерею снимков, на которых можно увидеть следы, оставленные пылевыми вихрями, которые по-английски называются «песчаными демонами» (dust devils), марсианские дюны, барханы, овраги и другие объекты, замеченные HiRISE за это время.

Читать еще:  Лунный календарь садовода и огородника на 14 август 2021 года

NASA/JPL/University of Arizona

Овраги с широкими альковами

На этой фотографии — западный вал кратера в Южном полушарии. Весь пейзаж на снимке покрыт следами пылевых вихрей, которые выглядят как темные тонкие линии. Пылевые вихри, или «демоны», — небольшие смерчи, которые перемещаются по поверхности, поднимая с нее пыль и оставляя следы.

Во многих местах кратер покрыт многоугольными структурами, которые, вероятно, образуются в результате процессов в подповерхностном слое льда. Например, повышение температуры может заставить лед испаряться, образующийся газ, запертый под поверхностью, может утечь, что приводит к появлению провалов.

NASA/JPL/University of Arizona

NASA/JPL/University of Arizona

Подвижные дюны в кратере Виртц

Эти впечатляющие дюны, вероятно, перемещаются с места на места — об этом говорит рябь на их подветренных склонах и темные полосы на обратных скатах, которые формируются под воздействием сдуваемого ветром песка.

Благодаря этому движению у дюн формируются четко очерченный гребень и края. Темные линии и завитки на склонах дюн сформировали проходящие пылевые вихри.

NASA/JPL/University of Arizona

Пылевые вихри танцуют на дюнах

Пылевые вихри создают темные, размытые отметины на поверхности, поднимая вверх пыль. Они особенно часто появляются летом над темными областями, такими как на снимке, где много песка. Темные области сильнее нагреваются под лучами солнца, что обеспечивает подходящие условия для появления мини-смерчей.

На Марсе происходят и значительно более масштабные пылевые бури, покрывающие все тонким слоем песка и пыли, а также уничтожающие следы пылевых вихрей. На этом снимке видны фрагменты двух фотографий, одна из которых была сделана 23 июня 2007 года до большой пыльной бури, а вторая — после, 19 сентября 2007 года.

Рисунок следов пылевых вихрей полностью изменился за эти три месяца — старые следы были полностью стерты бурей, а поверх них возникли новые.

Читать еще:  НАСА готовит миссию к металлическому астероиду Психея

На этих снимках видны песчаные дюны в кратере Рассел, привлекающие к себе особенное внимание благодаря странным каналам, которые формируются на их пологих склонах.

NASA/JPL/University of Arizona

Дюны в кратере Архангельский

На этом снимке показаны дюны на дне большого и сильно разрушенного эрозией кратера Архангельский в Южном полушарии Марса.

Дюна, видимая на этом снимке, относится к барханам — разновидности песчаных дюн, где крутой подветренный склон находится между двумя вытянутыми «рогами», указывающими в ту сторону, куда дует ветер. На этом снимке видно, что ветер дует примерно с юго-востока на северо-восток.

Как образуются пыльные вихри?

На Земле пыльные вихри обычно образуются в жаркую погоду на самых низких слоях атмосферы. Для их образования необходимо столкновение двух потоков воздуха, которые способны подхватить с крошечные частички песка, пыль и мусор. Иногда спиралевидное движение воздушных потоков могут даже поднять небольшие камешки и откинуть на расстояние нескольких метров. Как видно, пыльные вихри образуются не только на Земле, но и на Марсе. Можно предположить, что они образуются по тем же причинам, однако доказательств этому у ученых пока нет. Значит, есть вероятность, что на Красной планете атмосферные явления возникают во совершенно другим причинам.

Репортаж о пыльных вихрях от National Geographic

Возможно, когда-нибудь аппарат «Кьюриосити» сможет раскрыть истинные причины возникновения атмосферных явлений на Марсе. Запечатлев пылевой вихрь, он также активизировал свои датчики REMS, при помощи которых определил влияние атмосферного явления на давление и температуру воздуха. Какие изменения он заметил, пока неизвестно. Возможно, данные пока еще не дошли до Земли, а может, сотрудники агентства NASA пока не готовы делиться подробностями. Может быть, спустя некоторое время, ученые соберут все крошечные крупицы новых знаний в единое целое и расскажут о них в одном крупном отчете.

Если вы забыли, как выглядит аппарат «Кьюриосити», вот он

Читать еще:  Открытие Нептуна - Астрономия и Космос

Марсианские пыльные бури «крадут» атмосферу Красной планеты

Согласно новому исследованию, марсианские пыльные бури играют ключевую роль в утечке газа из атмосферы Красной планеты.

Есть много свидетельств того, что когда-то на Марсе была вода: русла, каньоны, минералы, содержащие следы H2O, такие как гематит. Но почему Красная планета высохла, до сих пор остается тайной.

Основная теория предполагает, что большая часть атмосферы Марса была «украдена» солнечным ветром вскоре после того, как планета потеряла свое глобальное магнитное поле около 4 миллиардов лет назад. Марсианский воздух стал настолько тонким, что проточная вода больше не могла существовать на поверхности.

В новом исследовании ученые повторно проанализировали данные наблюдений за пыльными бурями, полученные зондом НАСА Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Во время локальных пыльных бурь MRO зафиксировал увеличение концентрации водяного пара в средней атмосфере, на высоте от 50 до 100 км. Однако во время глобальной пыльной бури в 2007 году пар переместился на большую высоту, а его концентрация возросла более чем в сто раз.

«Мы обнаружили, что в средней атмосфере происходит увеличение количества водяного пара в связи с пыльными бурями. Пар поднимается с той же воздушной массой, что и пыль», — отметил руководитель работы геофизик Николас Хевенс из Университета Хэмптона в Вирджинии.

Другие наблюдения, проведенные космическим телескопом НАСА «Хаббл» и орбитальным аппаратом ЕКА «Марс-Экспресс», предполагают наличие связи между объемом воды в средней атмосфере Марса и утечкой атмосферного водорода в космос. Но какие взаимодействия возникают во время глобальных пыльных бурь, неизвестно, так как они происходят не слишком часто.

«Было бы здорово наблюдать активность на Марсе во время глобальной пыльной бури, и такой случай может нам представиться в этом году», — сказал соавтор исследования Дэвид Касс из Лаборатории реактивного движения НАСА.

По словам представителей НАСА, локальные марсианские пыльные бури имеют тенденцию появляться, когда на севере планеты весна и лето. В течение большей части марсианских лет, которые почти в два раза длиннее земных, все возникающие локальные бури рассеивались, так и не достигнув глобальных масштабов. Но такое развитие происходило в 1977, 1982, 1994, 2001 и 2007 годах. Ожидается, что следующий сезон пыльных бурь на Марсе начнется этим летом и продлится до начала 2020 года.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector