Пыль на поверхности становится причиной резких перепадов температур на Марсе

Некоторые особенно пылевые места Марса могут охлаждаться ночью до температур, сравнимых с теми, которые присутствуют на полюсах планеты зимой; такое явление может происходить даже в регионах около экватора летом, согласно новому исследованию НАСА, основанном на наблюдениях Mars Reconnaissance Orbiter.

Поверхность в этих регионах становится настолько холодной ночью, что появляется тонкий слой замерзшего углекислого газа. Утром, так называемый иней, испаряется. Пыль, покрывающая эти регионы, приводит к их очень низкой теплоемкости, как следствие здесь происходят большие ежедневные перепады температур. Ежедневное испарение кристаллического инея, который формируются среди пылевых частиц, сохраняет поверхность рыхлой, что еще усугубляет ее охлаждение ночью.

Углекислый газ – основа атмосферы Марса. Планета имеет большое его количество в замерзшем состоянии, находящегося в полярных ледовых шапках. Его сезонное нарастание и таяние в высоких широтах Марса наблюдались на протяжении многих лет и связано с малоизученными явлениями, такими как ледяные извержения в этих местах.

Однако неожиданным оказалось степень кратковременного замерзания углекислого газа ночью в средних и даже низких широтах. Инфракрасные наблюдения MRO за покрытыми пылью регионами не только указывают на резкое ночное похолодание и превращение газа в иней, они также подтверждают устойчивое нарастание инея на протяжении всей ночи.

«Температура становится настолько низкой, что атмосферные составляющие начинают замерзать на поверхности. Как только достигается эта температура, начинается нарастание большого количества инея. В такие моменты даже на полярных шапках, температура не холоднее, чем в этих местах в низких широтах», – НАСА.

Особенно выделяются три области в средних и низких широтах – Tharsis, Arabia и Elysium, где ночные температуры позволяют почти круглогодично превращать углекислый газ из атмосферы в иней на поверхности. Области очень большие и сравнимые с Бельгией. Все три покрыты пылью и температура здесь меняется гораздо быстрее, чем в областях с открытой поверхностью (не покрытой пылью).

Эти же самые регионы, холодные ночью, являются самыми теплыми на протяжении дня. Это связано с природой материала – речь идет о пыли. Ее мелкие частицы очень быстро нагреваются днем и охлаждаются ночью. Пример, это когда, находясь на пляже в жаркий летний день, ходить по мелкозернистому песку. Может случиться даже ожог ноги, потому что мелкие частицы прогреваются намного лучше, чем большие камни. Ночью все происходит с точностью наоборот: мелкозернистый песок остывает быстро, а камень остается теплым.

Еще один момент, который усугубляет охлаждение. Сформировавшийся иней между пылевыми крупинками, разъединяет их. Далее происходит его испарение утром и пыль на поверхности становится просто пушистой. Иней мешает соединению зерен пыли в одно целое. Этот процесс происходит постоянно. Как результат, где присутствует рыхлый или даже пушистый грунт, там существуют условия для формирования инея ночью.

Цикл углекислый газ – иней происходит практически каждую ночь, что связывает его с другими активными процессами на Марсе. Он приводит к изменению грунтов и может становиться причиной эрозионных процессов. Многие светлые полосы на марсианских склонах образовываются из-за скольжения сухого материала. Когда наступает зима, иней соединяет частицы материалов на склонах в единое целое, которые могут как снежный ком скользить по склону. Ежедневные циклы в средних и низких широтах могут иметь аналогичный эффект.