Теорию об отложениях углекислого газа на полюсах Марса подтвердили моделью

Ученые из США построили модель, согласно которой ранее высказанная теория об отложениях сухого льда на полюсах Марсе является правдивой. Статья исследователей опубликована в журнале Nature Astronomy.

Углекислый газ составляет более 95% атмосферы Марса, давление которой в 150 раз меньше земного. Одно из предсказаний разработанной ранее теории о марсианском климате заключается в том, что атмосферное давление этой планеты будет изменяться во времени, поскольку планета колеблется вокруг своей оси во время движения вокруг Солнца, и таким образом меняется освещенность полюсов.

Попадание солнечных лучей на отложения CO₂ в виде льда приводит к его сублимации — переходу из твердого состояния в газообразное минуя жидкое. В 1960-х специалисты предсказали, что при изменении воздействия солнечного света атмосферное давление может колебаться от одной четверти сегодняшнего до вдвое большего значения. Интересно, что такие циклы имеют длительность в десятки тысяч лет.

Теперь ученые из Калифорнийского технологического института и Колорадского университета в Боулдере нашли новые весомые доказательства в поддержку этой теории. Команда исследовала существование загадочной особенности на Южном полюсе Марса: массивное отложение сухого и водяного льда, которые чередуются как слои пирога и простираются до километра в глубину. При этом на самой вершине отложение покрыто тонкой коркой твердого углекислого газа. Это скопление содержит столько же CO₂, сколько находится во всей сегодняшней марсианской атмосфере.

В теории это расслоение невозможно, потому что водяной лед является более термостабильным и более темным, чем сухой лед. Поэтому ученые долго верили, что CO₂ быстро превратился бы в газ, если бы он был похоронен под водяным льдом. Однако новая модель ученых показывает, что такие залежи могли развиться в результате сочетания трех факторов: изменения оси вращения планеты, разницы в количества отраженного разными видами льда солнечного света и увеличения атмосферного давления, возникающего при возгонке сухого льда.

Запустив модель и задав нужные параметры, исследователи обнаружили, что она хорошо описывает все наблюдаемые экспериментальные факты. Кроме того, ученые смогли восстановить последовательность процессов, которые привели к формированию такого слоистого отложения. Поскольку ось вращения Марса колебалась в течение последних 510 тысяч лет, Южный полюс получал различное количество солнечного света, позволяя формироваться сухому льду, когда полюсы получали меньше солнечного света и заставляя его испаряться под действием света. При образовании углекислотного льда в его толщу также захватывалась и вода. При возгонке CO₂ водяной лед оставался стабильным и занимал его место.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.