Пыльные дьяволы Марса

В любой момент на Марсе можно насчитать около 10 000 активных пыльных вихрей

0

Пыльный мир

Марс – очень пыльный мир. Миллиарды лет он находится в чрезвычайно сухом и холодном состоянии, и его камни продолжают разрушаться, превращаясь в мелкие пылинки. Эта пыль имеет размеры, сравнимые с размерами крупинок талька (около 3 микрон). И поскольку Марс имеет на поверхности гравитацию меньшую, чем на Земле, даже тонкая марсианская атмосфера может поднять эти частицы высоко в небо.

В основном перенос пыли в атмосфере Марса происходит в результате появления пыльных вихрей (дьяволов), которые существуют на поверхности планеты. В любой момент на Марсе можно насчитать около 10 000 активных пыльных вихрей. Данные визуализации позволяют выявлять следы, оставленные некоторыми из них на марсианском ландшафте, а барометрические данные с находящихся на поверхности инструментов дают данные о частоте их возникновения. В течение одного марсианского дня может возникать до нескольких миллионов пыльных дьяволов.

Пыльные бури Марса
Пыльные вихри на Марсе, запечатленные прибором HiRISE. Авторы: NASA, JPL и Университет Аризоны

Вихри не только поддерживают плотность пыли в атмосфере (где частицы помогают нагревать воздух и влияют на глобальный климат), но и изменяют структуру частиц. В отличие от Земли, с ее влажной биосферой, которая смывает пыль из атмосферы и помогает связывать частицы в почве и отложениях, пыль на Марсе находится в более – менее стабильном состоянии.

Молнии на Марсе

Хотя до конца не понято как это происходит, но представляется вероятным, что движение пылевых зерен генерирует электрический потенциал. Он имеет достаточно высокий уровень для формирования электрических разрядов, похожих на земные молнии.

Обычно пыльные дьяволы Марса представляют собой сильно локализованные явления. Однако иногда Марс переживает пыльные бури в гораздо больших масштабах. Когда в южном полушарии Марса наступают весна и лето, планета находится максимально близко к Солнцу на своей эллиптической орбите. В это время на Красной планете достаточно часто возникают глобальные пылевые бури.

Возникновение столь сильных сезонных бурь объясняется двумя причинами. Первая заключается в том, что атмосфера Марса нагревается, и ветер становится сильнее, чему способствуют большие контрасты в температуре поверхности. Вторая причина – процесс, в результате которого замороженный углекислый газ из южной полярной шапки начинает наполнять собой атмосферу, поднимая глобальное атмосферное давление. Более плотная атмосфера означает, что пыль будет «зависать» в ней более длительное время, и штормы смогут поднимать материал на высоту более 60 километров.

Бури лишили Марс воды

Ученые предполагают, что пыльные бури могли способствовать потерю Марсом своей воды. Зерна пыли могут переносить молекулы воды до достаточно высоких высот, на которых солнечный свет разрушает молекулярные связи, и водород улетучивается в космос. Эти молекулы воды никогда уже не могут сформироваться заново.

Несмотря на то, что сезонные штормы имеют большие размеры, они обычно не пересекают границы определенных географических областей Марса. Например, великую равнину Эллада, расположенную на юге планеты. Но примерно каждые три марсианских года (около 5,5 земных лет) бури могут становиться глобальными. Несмотря на то, что скорость ветров на Марсе никогда не бывает шокирующей по стандартам Земли, возможно, она достигает 96 км в час. И вся планета может оказаться засыпанной пылью всего за несколько дней.

История пыльных бурь

Как раз сейчас Марс находится в плену глобального шторма. Марсоходам «Curiosity» и «Opportunity» приходится испытывать дефицит энергии в результате сильного падения прозрачности атмосферы. Впрочем, у Curiosity есть радиоизотопный источник питания. Это действительно серьезное преимущество, которое позволяет марсоходу проводить работы даже ночью.

На протяжении многих лет ученые наблюдали множество примеров подобных глобальных событий. Возможно, самое запоминающееся из них произошло, когда космический аппарат «Mariner-9» стал первым зондом, находящимся на орбите другой планеты в 1971 году. Это случилось именно тогда, когда Марс был полностью покрыт пыльной бурей.

Еще один особенно сильный шторм произошел в 2001 году, на этот раз его наблюдала миссия NASA «Mars Global Surveyor». Во время этого события нижняя и средняя части атмосферы Марса нагревались примерно до 40 градусов по Цельсию, а температура поверхности планеты сильно упала. Поднявшаяся пыль заблокировала большую часть солнечного света, и поверхность Марса остыла.

Такое резкое охлаждение поверхности Марса может быть чрезвычайно серьезным событием для роботов или людей, работающих на поверхности Марса, но оно также предвещает и конец самой бури. Более холодная поверхность генерирует меньше ветров, и поэтому к тому времени, когда бушующая буря охладит поверхность, она в значительной степени обречет себя на погибель.

Нам еще предстоит выяснить, по какой причине глобальные пыльные бури возникают с непрогнозируемой периодичностью. Мы будем, конечно, и дальше изучать это холодный, опасный, но в то же время прекрасный мир. Кто знает, возможно он станет когда-нибудь нашим вторым домом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Этот сайт использует куки. Вы можете отказаться, если хотитеПринятьПрочитать больше

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: