Белый Марс: почему снег на красной планете может быть более вероятным, чем вы думаете

Учитывая, что в ближайшем будущем существуют амбициозные планы колонизации Марса, удивительно, как много нам еще предстоит узнать о том, каково это на самом деле жить на планете. Возьмите погоду, например. Мы знаем, что в климате Марса наблюдаются дикие колебания, и что он очень ветреный и временами облачный (хотя слишком холодный и сухой для осадков). Но идет ли снег? Могут ли поселенцы на Марсе увидеть, как красная планета станет белой? Новое исследование неожиданно предполагает это.

Марс явно достаточно холодный для снега. У него есть лед - количество которого значительно изменилось с течением времени. Когда его ось наклонена под небольшим углом относительно его орбиты, ее поверхность свободна ото льда, за исключением полярных шапок. Это ситуация сегодня, когда ее осевой наклон составляет 25 градусов (аналогично 23-градусному осевому наклону Земли). Однако, возможно, из-за того, что у Марса нет большой луны, чтобы стабилизировать его вращение, были времена, когда его ось вращения была опрокинута на 60 градусов, что позволяло полярным ледяным шапкам распространяться, возможно, даже до такой степени, что поблизости было много льда. экватор.

Смотрите также: Новые изображения показывают Марс InSight Lander с инопланетным зеленым свечением

Марс появился из своего последнего ледникового периода около 400 000 лет назад. С тех пор его полярные шапки были маленькими, и любой лед, выживший около экватора, был похоронен под пылью.

Атмосфера планеты имеет низкое давление и очень сухая. Хотя облака все еще могут образовываться на высоте нескольких километров, до сих пор считалось, что ни один настоящий снегопад не достигнет земли. Считается, что облака, напоминающие перистые облака Земли, образуются, когда небольшое количество водяного пара в атмосфере конденсируется (непосредственно из пара в лед) в частицы пыли, поднимающиеся в небо во время штормов.

Зимняя сказка?

Будучи размером всего в несколько микрометров, частицы льда, падающие с облаков, будут падать со скоростью всего лишь сантиметр в секунду. Это дает им более чем достаточно времени для испарения перед тем, как достичь земли (строго говоря, этот процесс следует называть «сублимацией», потому что лед идет прямо в пар, без таяния в первую очередь). Ночные и сезонные морозы, замеченные на Марсе, были объяснены тем, что частицы водяного льда быстро падали, потому что они были временно увеличены и утяжелены благодаря внешнему покрытию замерзшей двуокиси углерода из атмосферы.

Исследование, опубликованное в Природоведение, нашел способ, которым крошечные частички водяного льда могли спускаться на землю без этого странного замерзшего слоя углекислого газа. Если это правильно, это будет означать настоящий снег на Марсе - точно так же, как на Земле. Команда использовала измерения двух орбитальных космических кораблей (Mars Global Surveyor и Mars Reconnaissance Orbiter), чтобы изучить, как температура изменяется в зависимости от высоты в марсианской атмосфере. Они обнаружили, что ночью нижняя атмосфера под ледяными облаками может стать нестабильной, потому что ниже она становится менее плотной, чем выше.

Это приводит к быстрым нисходящим потокам воздуха, движущимся со скоростью около 10 метров в секунду, что может слишком быстро переносить кристаллы льда на поверхность, чтобы они могли «испариться». Однако слой снега, вероятно, будет тонким и не будет длиться слишком долго, прежде чем он возвысится. обратно в атмосферу - где он может образовать новые облака и снегопад.

Это явление похоже на то, что известно на Земле как «микровзрыв», когда локализованный нисходящий поток 60 миль в час (97 км в час) ниже грозы может быть достаточно мощным, чтобы сгладить деревья. Тот же самый процесс может также быть ответственным за интенсивный снегопад в определенном месте, перенося снежинки на землю в результате взрыва, пробивая сквозь приповерхностный слой воздуха, который обычно был бы достаточно теплым, чтобы растопить их.

Смотрите также: Жители «Белого Марса» дают страшный проблеск жизни на Красной планете

Снег еще не наблюдался в процессе фактического достижения земли на Марсе, но он был замечен падающим по небу. Спускаемый аппарат НАСА «Феникс», который приземлился при температуре 68 градусов северной широты в 2008 году и прославился тем, что обнаружил лед под поверхностью, когда он соскреб грязь, также изучил небо над землей. Он использовал ЛИДАР (как радар, но полагался на отражения от лазерного луча), чтобы исследовать атмосферу, и по крайней мере две ночи наблюдал завесы падающего снега, висящие ниже слоя облаков.

Если бы произошел достаточно сильный нисходящий поток, то, возможно, однажды утром Феникс проснулся бы в зимней стране чудес вместо обычного красного пейзажа - по крайней мере, на несколько часов.

Эта статья была первоначально опубликована на разговор Дэвидом Ротери. Прочитайте оригинальную статью здесь.