Когда на Марс приходит зима, поверхность превращается в поистине потусторонний ландшафт. Снег, лед и мороз сопровождают сезонные минусовые температуры. Некоторые из самых холодных мест на полюсах планеты неприятно удивят самые лучшие изоляционные материалы температурой -123°С.
К сожалению, такой мороз не сопровождается превращением планеты в филиал Антарктиды. Ни в одном регионе Марса не выпадает больше нескольких десятков сантиметров снега, большая часть которого выпадает на чрезвычайно малые участки. Ах да, чуть не забыли сказать — зимы придется ждать очень долго. Эллиптическая орбита Красной планеты означает, что для наступления зимы требуется гораздо больше месяцев: один марсианский год равен примерно двум земным годам.
Тем не менее, планета предлагает уникальные зимние явления, которые ученые смогли изучить благодаря роботам-исследователям Марса. Мы постарались собрать самую полную картину, которая погрузит вас в атмосферу зимнего Марса.
Два вида снега
Марсианский снег бывает двух видов: водяной лед и углекислый газ (или сухой лед). Поскольку марсианский воздух такой разреженный, а температура такая низкая, снег из водяного льда сублимируется или превращается в газ еще до того, как коснется земли. Сухой лед, напротив, действительно достигает земли.
Ученые говорят, что слой снега вполне достаточный, чтобы по нему можно было пройти на снегоступах. Однако, если вы хотели покататься на лыжах, вам пришлось бы идти в кратер или на скалу, где на наклонной поверхности мог скапливаться снег.
Снег бывает только на самых холодных краях Марса: на полюсах, под облачным покровом и ночью. Камеры на орбитальных космических кораблях не могут видеть сквозь эти облака, а наземные миссии не могут выжить в условиях сильного холода. В результате ни одного изображения падающего снега так и не было сделано. Но ученые знают, что это происходит благодаря нескольким специальным научным приборам.
Орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter может заглянуть сквозь облачный покров с помощью своего прибора Mars Climate Sounder, который улавливает свет на длинах волн, невидимых для человеческого глаза. Эта способность позволила ученым обнаружить снег, падающий на землю из углекислого газа. А в 2008 году NASA расположило посадочный модуль Феникс в пределах от северного полюса Марса, где оно использовало лазерный прибор для обнаружения снега из водяного льда, падающего на поверхность.
Кубические снежинки и много инея
Из-за того, как молекулы воды связываются вместе при замерзании, снежинки на Земле имеют шесть сторон. Тот же принцип применим ко всем кристаллам: форма кристалла определяется тем, как располагаются атомы. В случае двуокиси углерода молекулы в сухом льду всегда связываются в форме четырех при замораживании.
Поскольку углекислый лед имеет симметрию четыре, мы знаем, что снежинки из сухого льда будут иметь форму куба. Благодаря Mars Climate Sounder мы можем сказать, что эти снежинки будут меньше ширины человеческого волоса.
Вода и углекислый газ могут образовывать иней на Марсе, и оба типа инея появляются на планете в куда большем количестве, чем снег. Посадочные аппараты "Викинг" видели иней на воде, когда изучали Марс в 1970-х годах, а орбитальный аппарат NASA "Одиссей" наблюдал за образованием инея на утреннем Солнце.
Красивое завершение
Пожалуй, самое сказочное открытие приходит в конце зимы, когда весь скопившийся лед начинает таять и сублимировать в атмосферу. При этом лед приобретает причудливые и красивые формы, которые напомнили ученым пауков, далматинских пятен, яичницу -глазунью и швейцарский сыр.
Это "оттаивание" также вызывает извержение гейзеров: полупрозрачный лед позволяет солнечному свету нагревать газ под ним, и этот газ в конечном итоге вырывается наружу, выбрасывая веер пыли на поверхность. Ученые фактически начали изучать эти вентиляторы, чтобы узнать больше о том, откуда дуют марсианские ветры.