Астрономия

Теорию об отложениях углекислого газа на полюсах Марса подтвердили моделью

M. Kornmesser/ESO

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.