Под ледяной шапкой Марса спрятана история его климата, которой тысячи лет. Ученые заново изучили данные о северном полюсе планеты и обнаружили деталь, способную многое рассказать о том, как на Марсе менялись условия и могла ли там когда-то появляться вода.
В отличие от Земли, которая сохраняет стабильность благодаря гравитации массивной Луны, Марс вращается вокруг своей оси менее устойчиво. Из-за воздействия двух крошечных спутников ось планеты сильно наклоняется, что приводит к экстремальным ледниковым периодам. В результате около трети поверхности Марса скрыто под слоями замерзшей воды.
Долгое время исследователи спорили о составе этого льда. Главным фактором здесь является пыль: чем её больше, тем темнее лед. По аналогии с тем, как темная одежда быстрее нагревается на солнце, загрязненный пылью лед поглощает больше тепла и быстрее испаряется. Понимание того, сколько пыли содержится в марсианских ледниках, критически важно для реконструкции истории климата планеты.
Ранее ученые использовали методы анализа, изначально разработанные для изучения лунного грунта. Однако исследователи из Вашингтонского университета Адитья Куллер и Пари Мохан выяснили, что эти расчеты давали неточные результаты. Они применили методики, десятилетиями используемые для изучения земных снегов и льдов.
Используя данные с посадочного модуля Phoenix и орбитальных аппаратов, ученые пересчитали концентрацию примесей в марсианском льду. Выяснилось, что доля пыли составляет около 3%, тогда как предыдущие оценки доходили до 25%.
Анализ яркости поверхности в разное время года показал, что лед на северном полюсе распределен неравномерно.
Изучение этих слоев позволит ученым понять, как менялся климат Марса на протяжении тысячелетий. Кроме того, наличие примесей пыли может влиять на возможность существования воды в жидком виде.
Исследователи полагают, что темные, насыщенные пылью слои могут поглощать достаточно солнечного тепла, чтобы локально подтапливать лед, образуя небольшие карманы воды. На Земле подобные микросреды в ледниках способны поддерживать жизнь микроорганизмов, которые "засыпают" с приходом зимы и активизируются в тепле.
"Тот факт, что на Марсе и Земле есть схожие слои льда и пыли, очень любопытен. Почему на одной планете жизнь есть, а на другой — пока не найдена?" — задается вопросом Адитья Куллер.
Ученые планируют продолжить исследование, чтобы использовать полученные данные для составления максимально точной климатической летописи Марса.