Следы когтей или дыхание ветра: феномен, который заставил учёных пересмотреть карты Марса

Марс снова удивил учёных. На этот раз разгадана загадка пылевых лавин, которые десятилетиями сбивали с толку планетологов. Эти загадочные тёмные полосы на склонах, напоминающие следы когтей гигантского зверя, долгое время считались следами падений метеоритов или последствием марсотрясений. Однако новые данные показывают: всё гораздо прозаичнее — и при этом гораздо интереснее.

Когда Марс "дышит" пылью

В канун Рождества 2023 года метеороид врезался в склон горы Аполлинарис, вызвав каскад лавин. Камеры орбитального аппарата ExoMars Trace Gas Orbiter Европейского космического агентства запечатлели сотни свежих полос, протянувшихся вниз по склону. Это редкий случай, когда столкновение напрямую привело к образованию лавин, но именно он стал отправной точкой для масштабного анализа.

С помощью системы CaSSIS учёные увидели не только кратеры, но и цепочку тёмных полос, которые образовались между 2013 и 2017 годами. Это помогло подтвердить: удары действительно могут запускать лавины — но лишь изредка.

"Пыль, ветер и движение песка, по-видимому, являются основными сезонными факторами, влияющими на формирование полосы на склоне", — сказал исследователь Бернского университета Валентин Бикель.

Почему на склонах появляются тёмные полосы

Так называемые пылевые лавины — это не потоки жидкости, как когда-то думали. Это осыпи тончайшего слоя пыли, который сползает вниз, обнажая более тёмную породу. Такие полосы могут быть длиной в десятки или сотни метров и живут десятилетиями.

Их появление связано с сезонными процессами — изменениями температуры, ветром, атмосферными колебаниями и ледяными облаками. На холодном и сухом Марсе вода здесь не участвует: всё происходит "на сухую".

Цифровая перепись лавин

Для новой работы исследователи использовали алгоритмы глубокого обучения, которые проанализировали весь архив снимков контекстной камеры (CTX) с орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter.

Итог впечатляет: учёные составили каталог из 2,1 миллиона пылевых полос, появлявшихся между 2006 и 2024 годами.

Наибольшая их концентрация наблюдается в пяти "горячих точках": Амазонис, Ореол горы Олимп, Тарсис, Аравия и Элизий. Эти районы отличаются пылевой активностью — здесь ветры особенно сильны, а поверхность рыхлая и подвижная.

Таблица "Сравнение": причины образования полос

Сезонные ритмы Красной планеты

Учёные установили: пик пылевой активности приходится на южное лето и осень. Именно в это время ветра становятся особенно сильными, а температура резко колеблется между днём и ночью.

На рассвете и на закате, когда атмосфера наиболее турбулентна, пыль срывается с уклонов, создавая новые тёмные полосы.

Причём менее чем одна из тысячи таких лавин вызвана несезонными факторами — например, падениями метеоритов. Всё остальное — работа ветра.

А что если...

Марсианская пыль мельче земной, и при определённых условиях она действительно течёт как густая жидкость. При низком давлении атмосферы и резких перепадах температуры крошечные частицы заряжаются статическим электричеством, теряют сцепление и "сползают" вниз. Поэтому лавины происходят даже там, где уклон невелик.

Учёные предполагают, что именно такие микроразряды и температурные скачки создают эффект "самопроизвольного обвала" — без землетрясений и ударов.

Когда облака влияют на пыль

Атмосфера Марса — не просто тонкий газ. Она активно участвует в формировании рельефа. Облака из кристалликов льда охлаждают поверхность и изменяют тепловой баланс склонов.

Снимки показали: большинство долгоживущих пылевых полос появляется в районах, где часто наблюдаются ледяные облака и дымка. Они создают перепады температуры, достаточные, чтобы пыль начала двигаться.

Таблица "Плюсы и минусы" гипотезы атмосферного влияния

Почему Марс — планета, которая постоянно меняется

Каждый марсианский год около 5 % поверхности с полосами обновляется — то есть рождаются десятки тысяч новых лавин. Полосы живут 10-20 лет, а затем покрываются свежим слоем пыли. Таким образом, ландшафт постоянно "дышит": старые следы исчезают, новые возникают.

В некоторых районах происходят настоящие "вспышки активности" — когда за один сезон формируются десятки новых полос. Это напоминает сезон дождей, только вместо воды здесь течёт пыль.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: приписывать происхождение всех лавин ударам метеоритов.
  Последствие: неверное понимание климатических процессов на Марсе.
  Альтернатива: учитывать сезонные ветры, облака и температуру как ключевые факторы образования склоновых полос.

Будущие миссии и практическая польза

Понимание пылевых процессов важно не только для науки. Эти лавины портят солнечные панели марсоходов, изменяют освещённость и влияют на навигацию при посадке. Знание, где и когда происходят осыпи, помогает инженерам планировать маршруты и проектировать аппараты, устойчивые к пылевым бурям.

Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter продолжит наблюдения, а камера CaSSIS будет снимать свежие лавины с высоким разрешением, чтобы уточнить механизмы их образования.

"Получение долгосрочных, непрерывных и глобальных данных о динамике Марса — ключевая задача для нынешних и будущих орбитальных аппаратов", — отметил научный сотрудник проекта Колин Уилсон.

FAQ

Почему пылевые лавины важны для науки?
Они показывают, что поверхность Марса до сих пор динамична и реагирует на климат, несмотря на отсутствие воды.

Можно ли спутать пылевые полосы со следами воды?
Да, долгое время их считали доказательством недавних потоков, пока камеры высокого разрешения не показали, что это сухие осыпи.

Что запускает лавины чаще всего?
Сильные ветра, пылевые вихри и резкие перепады температуры утром и вечером.

Мифы и правда

Миф: лавины на Марсе — следы жидкой воды.
Правда: в их образовании участвует только пыль и ветер.

Миф: все полосы возникают при падении метеоритов.
Правда: менее 0,1 % случаев можно объяснить ударами.

Миф: поверхность Марса неподвижна.
Правда: планета непрерывно обновляется, пусть и в пыльном ритме.

Три интересных факта

1. Каждый марсианский год формируются десятки тысяч новых лавин.
2. Наиболее активные регионы — Амазонис, Элизий и Тарсис.
3. Даже слабые толчки могут сдвинуть пыль, если склон насыщен мелкими частицами.

Исторический контекст

Первые тёмные полосы на склонах Марса заметили ещё в 1970-х годах, но тогда их приняли за следы воды. Только с приходом орбитальных аппаратов Mars Reconnaissance Orbiter и ExoMars удалось доказать: это результат сухих лавин. Сегодня именно такие процессы помогают понять, как атмосфера Марса влияет на его рельеф.