Почему пылевые дьяволы на Марсе достигают 8 км? Объясняем на снимках

Пылевые дьяволы на Марсе — явление привычное, но его масштабы поражают. При земной гравитации такие вихри редко превышают несколько метров в высоту, тогда как на Красной планете из-за гравитации, составляющей всего 38% от земной, они вырастают до 8 км и разгоняются до 45 метров в секунду. Именно такие гиганты зафиксировала камера высокого разрешения (HRSC) европейского зонда Mars Express, пролетая над каньоном Мамерс Валлес. Аппарат обнаружил сразу десятки активных вихрей — и это не просто красивое зрелище, а ключ к пониманию марсианского климата, сообщает Universe Today.

Как рождаются марсианские великаны

Механизм тот же, что и на Земле: солнце нагревает участок поверхности, воздух поднимается вверх, закручиваясь в спираль, и увлекает за собой пыль. Но из-за низкой гравитации и разреженной атмосферы эти воронки вырастают до невероятных размеров. Средний земной пылевой смерч высотой в 100–200 метров — уже редкость. На Марсе же 8-километровый столб — обычное дело.

Такие вихри играют критическую роль в переносе пыли по всей планете. Они словно насосы перекачивают мелкодисперсный реголит из низменностей в верхние слои атмосферы, откуда он разносится ветрами на тысячи километров. Без этого механизма глобальные пылевые бури, которые иногда охватывают весь Марс, были бы невозможны.

Снимок, собранный из девяти каналов

Изображение, на котором видны десятки пылевых вихрей, не было сделано одним кадром. Камера HRSC на Mars Express использует до девяти различных оптических каналов, последовательно снимающих один и тот же участок. Затем эти снимки совмещаются, и учёные получают возможность увидеть движущиеся объекты — пылевые дьяволы — и рассчитать их скорость и направление.

Для Мамерс Валлес такое исследование особенно ценно: каньон тянется почти на 1000 км от древних южных высокогорий до северных равнин, его ширина местами достигает 25 км, а глубина — 1,2 км. Это один из самых протяжённых каналов в системе Аравия Терра, где сконцентрированы десятки геологических загадок.

По данным HRSC, наибольшая концентрация пылевых дьяволов наблюдалась в тех участках каньона, где поверхность покрыта тёмным вулканическим песком. Именно эти участки сильнее всего прогреваются солнцем, создавая идеальные условия для завихрений.

Что ещё скрывает Мамерс Валлес

Каналы не только рождают гигантские вихри — они хранят память о прошлом Марса. Вдоль стен каньона видны мезы и уступы, а под слоем пыли и обломков погребены ледники водяного льда. Часть отложений вдоль склонов имеет тёмный цвет — это вулканический песок, который мог быть принесён ветром или выброшен при извержениях. Другие породы, наоборот, светлые и слоистые — типичные признаки осадочных отложений, сформированных водой.

Возраст Мамерс Валлес оценивается в 3,8 миллиарда лет — это конец так называемого ноахийского периода. Именно тогда Марс начал терять свою атмосферу, воду и геологическую активность, превращаясь из тёплого и влажного мира в ледяную пустыню, какой мы знаем её сегодня.

• В каньоне обнаружены признаки сразу трёх типов эрозии: водной, ветровой и ледниковой;
• Тёмные вулканические пески, скорее всего, имеют возраст около 2 млрд лет — они моложе самого каньона;
• Подземные ледники местами достигают толщины в сотни метров и сохранились благодаря укрытию из пыли и камней.

Почему это важно для климатологии

Пылевые дьяволы не просто транспорт для реголита. Учёные давно подозревали, что они влияют на электрические поля в атмосфере Марса — трение частиц пыли создаёт статическое напряжение, и в вихрях возможны микроразряды. Если это подтвердится, то химические реакции, инициируемые электричеством, могут объяснить некоторые загадочные соединения в марсианском грунте.

Наблюдения Mars Express помогают строить математические модели, которые предсказывают, как пыль перераспределяется по сезонам. А значит — дают прогнозы для будущих миссий: где солнечные батареи будут быстрее покрываться пылью, а где атмосфера останется относительно чистой.

Следующий вопрос, который стоит перед планетологами — может ли современный Марс всё ещё порождать вихри, способные поднимать пыль в верхнюю атмосферу на высоту более 50 км? Именно там начинается ионосфера, и если пыль туда попадает, она меняет электропроводность планеты. Ответ дадут новые снимки — а Mars Express, работающий с 2003 года, пока не собирается останавливаться.