Подобно ледникам на Земле, полярные ледяные отложения Марса содержат информацию об изменениях климата планеты в древний период. Однако интерпретировать эти данные сложно из-за пыли, присутствующей в марсианском льду. Она снижает отражающую способность поверхности, т. е. увеличивает поглощение солнечного света и ускоряет испарение и сублимацию льда. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что льды в районе северного полюса Марса содержат значительно меньше пыли, чем предполагалось ранее.

Ученые из Вашингтонского университета решили пересмотреть метод определения физических свойств льда. Применявшийся ранее подход первоначально разрабатывался для исследования лунного грунта и, как выяснилось при проверке на земных данных, не вполне корректно описывал смесь льда и пыли. Поэтому авторы работы адаптировали для условий Марса методы, которые ранее применялись для изучения снега и льда на Земле. В своей работе они использовали данные посадочного аппарата «Феникс» (Phoenix), работавшего в северной полярной области Марса в 2008 году, а также данные, собранные за разные годы спутниками на орбите планеты.

Расчеты показали, что верхние слои пород северной полярной области Марса устроены сложнее, чем предполагалось. Они представляют собой чередующиеся слои относительно чистого льда и слои с содержанием пыли. Кроме того, зимой поверхность покрывается сезонным слоем инея с повышенной концентрацией пыли. Летом этот слой исчезает, обнажая более древний и чистый лед. Анализ сезонных изменений яркости позволил отделить свойства временного покрытия от характеристик многолетних отложений, расположенных под ним.

В результате, прежняя оценка содержания пыли в верхнем слое полярного льда была существенно снижена. Ранее предполагалось, что на пыль может приходиться до 25% массы, тогда как сейчас ученые уверены, что пыль составляет около 3% массы пород. Этот вывод потребует пересмотреть и наши представления о том, насколько быстро вода испаряется с поверхности Марса.

Предполагается, что значительная часть приполярных отложений на Марсе сформировалась из снега тысячи лет назад, в периоды резкого изменения климата. В отличие от Земли, наклон оси которой относительно стабилизирован массивной Луной, Марс испытывает значительно более сильные колебания наклона оси вращения. Они приводят к масштабному перераспределению водяного льда, который во время марсианских ледниковых периодов распространялся далеко за пределы современных полярных шапок.

В предыдущих работах предполагалось, что темные пылевые прослойки внутри льда могут сильнее поглощать солнечный свет, нагреваясь и, при определенных условиях, создавая небольшие области с жидкой водой, содержащей растворенные минеральные вещества из окружающей пыли. На Земле похожие микросреды в ледниках бывают населены микроорганизмами. Существование таких условий на Марсе до сих пор остается гипотезой, и теперь ее нужно оценить заново. Авторы же исследования намерены применить свой усовершенствованный метод для точного определения состава ледяных залежей в других районах Марса.

• Вперёд >