На Марсе, который сегодня сухой и холодный, много замерзшей воды и ледяного углекислого газа. Одна часть этих ледяных отложений скрыта под землей в виде ледниковых реликтов, а другая скапливается в ледяных шапках на двух марсианских полюсах. До сих пор исследователи предполагали, что километровые слои водяного и углекислого льда образовались непосредственно из атмосферы путем их отложения — и в дальнейшем изменялись только за счет сублимации и конденсации.
Углекислый лед на южном полюсе Марса находится в движении — он течет, как ледник Фото: © ESA/DLR/FU Berlin, Билл Данфорд
"Эти углекислые ледники имеют достаточную массу, чтобы удвоить атмосферное давление Марса после выделения газов".
Исаак Смит (Институт планетарных наук)
По общему мнению, эти ледяные отложения образовались приблизительно 600 тысячелетий назад и с тех пор несколько раз увеличивались и уменьшались из-за сублимации. Однако новые результаты команды Смита опровергли эту гипотезу.
Ученые проанализировали на Южном полюсе данные и радиолокационные изображения залежей сухого льда и с помощью физической модели, специально адаптированной к марсианским условиям, выяснили, может ли этот углекислый лед двигаться и как это происходит. Анализ показал, что распределение слоев сухого льда на марсианском Южном полюсе не соответствует общепринятым сценариям:
"Если бы лед изменялся только за счет сублимации, то толщина самых толстых слоев должна была бы составлять всего около 45 метров. Углекислый лед был бы тоньше и гораздо равномернее распределен".
Исаак Смит
Более того, большая часть углекислого льда должна была бы тогда находиться в верхних слоях ледяной шапки. Но радиолокационные изображения показывают, что во впадинах южной полярной области скопились залежи сухого льда толщиной до километра.
Слои на южном полюсе Марса, состоящие из водяного льда и льда CO2, местами имеют толщину в несколько километров Фото: © Берк и др. /ПНАС
Моделирование показало, как эти массы льда могли туда попасть. Несмотря на холодную и разреженную атмосферу, углекислый марсианский лед может двигаться плавно - точно так же, как земные ледники. Водяной лед и в марсианских условиях остается практически неподвижным, а сухой лед на более крутых склонах течет примерно в 100 раз быстрее его.
"Ледяные залежи CO2 на марсианском южном полюсе, вероятно, текут и сегодня".
Исаак Смит
Это течение объясняет, почему скопилось так много сухого льда, особенно во впадинах:
"Мы показываем, что на южном полюсе склоны ледяной шапки направляли ледниковый поток в эти бассейны, где углекислый лед смог позже пережить периоды более теплого климата. Около 400 тысячелетий назад - на пике осадконакопления скорость потока, вероятно, была самой высокой в этом процессе . Сегодня мы находимся в довольно медленной фазе ледохода".
Исаак Смит
Некоторые образования, видимые на радарных снимках на поверхности углекислых ледников, тоже говорят в пользу такого потока марсианского льда из CO2 Они включают трещины и хребты сжатия, которые сильно напоминают типичные особенности текучих ледников на Земле. Это делает Марс третьим небесным телом в Солнечной системе, наряду с Землей и карликовой планетой Плутон, на котором были обнаружены активно текущие ледники.
Источник информации и фото:
