Их действительно можно назвать “пауками на Марсе”.
Исследуя планеты и луны Солнечной системы с помощью зондов и орбитальных аппаратов, мы обнаружили множество необычных объектов: от “Большого Красного Пятна” на Юпитере до признаков жизни подо льдом Европы.
Особенно поразительны так называемые “пауки на Марсе”. На снимках южной полярной области Красной планеты видны образования, пугающе похожие на гигантских пауков.
К счастью, это не пауки-гиганты с Марса. Ученые уже имеют довольно четкое представление о том, как они образуются. Основная гипотеза, известная как модель Киффера, предполагает, что “пауки” связаны с нагревом и охлаждением планеты в течение сезонов.
“Согласно этой модели, весной солнечный свет проникает сквозь полупрозрачный лед, нагревая грунт под ним. Тепловое излучение оказывается в ловушке, что приводит к сублимации льда у основания,” – объясняет команда исследователей в своей работе.
“В результате этого процесса, согласно модели, эрозия, вызванная высокоскоростными потоками газа, формирует “пауков”. А на поверхности льда остаются веерообразные следы и различные пятна – результат выброса пыли и газа.”
Модель Киффера получила широкое признание, но оставались вопросы. Чтобы получить на них ответы и выяснить, формируются ли “пауки” до сих пор, команда ученых попыталась воссоздать их в лабораторных условиях.
Для этого пришлось построить специальную камеру, имитирующую холод и низкое давление на Марсе. Установка под названием DUSTIE (Dirty Under-vacuum Simulation Testbed for Icy Environments – Испытательный стенд для имитации грязных условий в условиях пониженного вакуума в ледяных условиях), расположенная в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), охлаждается жидким азотом.
Внутрь DUSTIE поместили грунт, имитирующий марсианский, а затем закачали углекислый газ. Он сконденсировался, образовав лед достаточной толщины для проведения эксперимента. После этого лед стали нагревать снизу, имитируя процессы, происходящие на Марсе.
После долгих попыток ученые добились успеха. Ведущий автор исследования Лорен Мак Кеоун из JPL увидела, как из-под льда вырвались струи газа, разбрасывая вокруг себя частицы грунта.
“Была пятница, уже поздно. Услышав мои крики, в лабораторию вбежала менеджер,” – рассказывает Мак Кеоун о моменте, когда ее пятилетние старания увенчались успехом. – “Она подумала, что произошел несчастный случай”.
Эксперимент подтвердил правильность модели Киффера, но были и сюрпризы.
“Наши струи газа создавали трещины, которые, судя по всему, были вызваны сублимацией межзернового льда в грунте, а не эрозией от потоков газа,” – объясняет команда. – “Таким образом, эрозия под действием струй CO2 может быть более сложным процессом, чем предполагала модель Киффера. Возможно, это явление участвует в формировании не только “пауков”, но и других характерных марсианских образований, таких как полигональные структуры.”
Исследователи предполагают, что аналогичный механизм может лежать в основе образования песчаных борозд и активных дендритных каналов, но для подтверждения этой гипотезы нужны дальнейшие исследования.
Исследование опубликовано в журнале The Planetary Science Journal.
Читайте также: Пещеры на Луне – это здорово. А на Марсе? Ещё лучше!
