Информация от:: Бернский университет.
Впервые водный иней был обнаружен на колоссальных вулканах Марса, которые являются крупнейшими горами Солнечной системы. Международная группа под руководством Бернского университета использовала цветные изображения высокого разрешения, полученные бернской марсианской камерой CaSSIS на борту космического корабля ExoMars Trace Gas Orbiter Европейского космического агентства. Понимание того, где можно найти воду и как она транспортируется, важно для будущих миссий на Марс и возможных исследований человеком.
«ЭкзоМарс» — программа Европейского космического агентства ESA: впервые с 1970-х годов на Марсе проводятся активные исследования жизни. На борту орбитального аппарата ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) находится система цветного и стереоизображения поверхности (CaSSIS), система камер, разработанная и построенная международной командой под руководством профессора Николаса Томаса из Физического института Бернского университета. CaSSIS наблюдает за Марсом с апреля 2018 года и предоставляет цветные изображения поверхности Марса в высоком разрешении.
Используя эти цветные изображения высокого разрешения, международная группа под руководством доктора Адомаса Валантинаса смогла обнаружить водяной иней на Марсе. Исследование только что было опубликовано в журнале Nature Geoscience. Валантинас был доктором философии. студент кафедры космических исследований и планетных наук Физического института Бернского университета до октября 2023 года, а в настоящее время является приглашенным исследователем в Университете Брауна (США) благодаря стипендии по мобильности постдоков Швейцарского национального научного фонда (SNSF).
На этом смоделированном перспективном изображении показана гора Олимп, самый высокий вулкан не только на Марсе, но и во всей Солнечной системе. Вулкан имеет диаметр около 600 км. Фото: ESA/DLR/FU Berlin (А. Валантинас)
Неожиданное открытие
Иней был обнаружен на вершинах самых высоких гор Марса — вулканов Тарсис. Эти вулканы являются самыми высокими горами в Солнечной системе: гора Олимп возвышается на 26 км над окружающими равнинами. Это образование инея было неожиданным, поскольку эти горы расположены в низких широтах, недалеко от экватора Марса.
«В этих низких широтах из-за большого количества солнечного света температура поверхности остается высокой. Поэтому мы не ожидали, что там будет иней», — говорит Валантинас. Более того, тонкая атмосфера Марса неэффективна для охлаждения поверхности, поэтому поверхности на больших высотах в полдень могут становиться такими же горячими, как и поверхности на малых высотах, в отличие от того, что происходит на Земле.
Валантинас объясняет: «Ветры, поднимающиеся вверх по склону, приносят воздух, содержащий водяной пар, из низин, и этот воздух охлаждается по мере того, как достигает больших высот, вызывая конденсацию. Это знакомое явление как на Земле, так и на Марсе». То же явление вызывает поразительное удлиненное облако Арсия Монс, и новое исследование показывает, что оно также приводит к образованию отложений утреннего инея на вулканах Тарсис.
«Как мы могли видеть на изображениях CaSSIS, тонкие иней присутствуют лишь на короткое время, в течение нескольких часов перед восходом солнца, прежде чем они испаряются под солнечным светом», — продолжает Валантинас.
Информация от:: Бернский университет.
Успешное сотрудничество
Чтобы идентифицировать иней, Валантинас и его команда проанализировали более 5000 изображений, сделанных бернской марсианской камерой CaSSIS. С апреля 2018 года CaSSIS проводит наблюдения за местной пылевой активностью, сезонными изменениями в отложениях льда CO2 и существовании сухих лавин на Марсе.
Томас заявляет: «То, что теперь мы можем обнаружить ночные отложения водяного инея на Марсе в видимых длинах волн и с высоким разрешением, является еще одним доказательством впечатляющих научных возможностей системы камер Берна».
Открытие было подтверждено с помощью независимых наблюдений с помощью стереокамеры высокого разрешения (HRSC) на борту орбитального аппарата ESA Mars Express и спектрометра Надира и затмения для открытия Марса (NOMAD) на борту TGO.
Эрнст Хаубер, геолог из Института планетарных исследований DLR (DLR-Institut für Planetenforschung) в Берлине и соавтор текущего исследования, говорит: «Это исследование прекрасно демонстрирует ценность различных орбитальных активов. Сочетая измерения с помощью различных инструментов и моделирования, мы можем улучшить наше понимание взаимодействия атмосферы и поверхности так, как это было бы невозможно с помощью одного лишь инструмента».
По словам Хаубера, результаты также показывают, насколько важен долгосрочный мониторинг планетарных процессов, поскольку некоторые явления становятся очевидными только при сравнении нескольких измерений с течением времени.
Важные выводы для будущих миссий на Марс
Несмотря на то, что пятна инея тонкие — всего лишь одна сотая миллиметра (толщиной с человеческий волос), — они покрывают огромную территорию. «Количество инея представляет собой обмен около 150 000 тонн воды между поверхностью и атмосферой каждый день в холодное время года, что эквивалентно примерно 60 олимпийским бассейнам», — объясняет Валантинас.
«Понимание того, где можно найти воду и как она перемещается между резервуарами, важно для многих аспектов исследования Марса», — говорит Томас.
«Конечно, мы хотим понять физические процессы, связанные с климатом Марса. Но, кроме того, понимание круговорота воды на Марсе также имеет большое значение для создания ключевых ресурсов для будущих исследований человека и ограничения прошлой или настоящей обитаемости. », — заключает Валантинас.
Информация от: Бернским университетом
