2537
Північна полярна шапка Марса складається з водяного льоду і є однією з найдетальніше вивчених ділянок Червоної планети. Новий аналіз зображень показав, що лід у полярних кратерах змінюється разом із сезонним інеєм, причому ці зміни залежать від локального клімату, а не від єдиного глобального процесу. Про це йдеться в дослідженні, на яке звертає увагу видання Universe Today.
Чим полярний лід Марса відрізняється від земного
І Земля, і Марс мають полярні крижані шапки, але їхній склад різниться. Обидві земні шапки складаються з водяного льоду, тоді як на Марсі водяний лід домінує лише на півночі. Південна полярна шапка Червоної планети переважно утворена замерзлим вуглекислим газом, тобто «сухим льодом».
Такі відмінності пов’язані з висотою та умовами в атмосфері. Саме тому північна шапка Марса, де зосереджений водяний лід, привертає особливу увагу дослідників, які намагаються зрозуміти, як змінюється лід із сезонами та що це говорить про кліматичну історію планети.
Як вивчали кратери на північному полюсі
Міжнародна команда науковців проаналізувала 36 кратерів у районі північної полярної шапки Марса. Для цього вони використали зображення з камери HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) на борту орбітального апарата Mars Reconnaissance Orbiter.
Спостереження охоплюють період з 2006 по 2025 рік, що відповідає марсіанським рокам (Mars Years) 28–38. Один марсіанський рік триває 668 земних діб, тож дослідники отримали довгу послідовність сезонних змін.
Мета полягала в тому, щоб з’ясувати, як змінюються крижані відклади на дні кратерів протягом року: чи збільшується площа яскравих ділянок узимку та зменшується влітку, і наскільки ці зміни стабільні з року в рік.
Що показали зміни яскравості льоду
У 32 з 36 досліджених кратерів команда зафіксувала помітні зміни яскравих відкладів. Це свідчить, що крижані або інеєві покриви в цих кратерах розширюються й скорочуються разом із сезонами.
У чотирьох кратерах таких змін не виявили: їхня яскравість залишалася приблизно сталою. Дослідники пов’язують зміни яскравості переважно з сезонними відкладеннями інею на зовнішніх схилах кратерів і навколо них.
У роботі зазначається, що не всі кратери змінюють площу інею від одного марсіанського року до іншого. В межах одного року лише частина кратерів демонструє інші умови обмерзання порівняно з попередніми роками, тоді як інші зберігають майже незмінні межі інею.
Таку «плямистість» у поведінці льоду автори описують як просторову неоднорідність: сезонні цикли інею та міжрічний баланс маси є локальними процесами, а не єдиним явищем, що охоплює всю полярну шапку.
Локальний клімат проти глобальних змін
Результати вказують, що зміни льоду в кратерах визначаються насамперед місцевими умовами. Важливу роль відіграють:
- локальний рельєф;
- геометрія самого кратера (глибина, форма, орієнтація схилів);
- мікрокліматичні умови, які впливають на енергетичний баланс і перенесення водяної пари.
Усе це призводить до того, що кожен кратер по-своєму реагує на ширші кліматичні чинники, такі як сезонні зміни освітлення чи загальний стан атмосфери.
При цьому Марс загалом переживає значно сильніші довготривалі кліматичні коливання, ніж Земля. Це пов’язано з тим, що нахил осі обертання планети може змінюватися в набагато ширших межах. Однак нове дослідження показує: навіть на тлі таких великих змін локальні мікрокліматичні процеси здатні формувати власну динаміку льоду, частково «від’єднану» від глобальної картини.
Що це означає для вивчення клімату Марса
Автори роботи підкреслюють, що кращий опис сезонних змін полярних відкладів льоду допоможе точніше відтворити довготривалу кліматичну історію Марса. Виявлені закономірності дають підстави для подальшого моделювання локальних кліматів у полярних регіонах.
Такі моделі можуть показати, як саме енергія Сонця, рельєф і атмосфера разом керують накопиченням та сублімацією льоду в окремих кратерах. Це, своєю чергою, важливо для розуміння запасів води на планеті та умов, у яких вони змінювалися в минулому.
Дослідники очікують, що майбутні спостереження та моделювання дозволять глибше розібратися в тому, як полярні кратери Марса реагують на кліматичні цикли різних масштабів — від сезонних до геологічно тривалих.
Лід у кратерах північного полюса Марса змінюється разом із інеєм з’явилася спочатку на Цікавості.
