В 1970-х годах в ходе миссии NASA «Викинг» исследователи обнаружили на марсианских склонах и утесах темные ветвящиеся линии. В XXI веке американский студент Луджендра Оджха заметил, что часть таких линий на крутых маловысотных марсианских склонах появляется в теплое время года и исчезает в холодное. Это поведение напоминало таяние воды, вызвав гипотезу о водной природе этих потоков. Проанализировав с помощью машинного обучения более 86 тысяч снимков поверхности Красной планеты, ученые установили, что наиболее вероятным механизмом образования темных полос является сухой.
Темные структуры, стекающие по склонам Марса, до сих пор вызывают споры среди ученых. Некоторые появляются и исчезают спонтанно, другие сохраняются на протяжении многих лет. Образования визуально напоминают ручьи, сползающие по склонам холмов и кратеров. Это породило гипотезу об их водном происхождении. Систематическое изучение темных структур началось в 2000-х годах, с появлением камер высокого разрешения, например камеры HiRISE, установленной на аппарате Mars Reconnaissance Orbiter.
Благодаря этому инструменту учёные впервые зафиксировали сезонные изменения некоторых полос, что возродило гипотезу о возможной роли жидкой воды в их образовании. Предполагалось, что эти структуры формируются за счёт потоков рассолов, возникающих при таянии подповерхностных льдов или конденсации атмосферной влаги с примесью солей.
Эту версию рассматривали, например, в статье 2014 года, а также в обзоре, представленном в журнале Advanced Earth and Space Sciences В 2019 году были представлены дополнительные доводы, подтверждающие эту гипотезу. появились В 2022 году сравнительный анализ марсианских темных полос с подобными образованиями на Земле, найденными в сухих долинах Мак-Мердо (Антарктида), был проведен.
Марс — планета, отличающаяся крайней сухостью и холодом. Условия на её поверхности не благоприятны для существования воды в жидком виде. Другие исследовательские группы ещё в 2020 году… объяснили Образование загадочных темных линий происходит за счет сухого переноса пыли, без участия жидкости.
Такую точку зрения подкрепляют геоморфологические особенности: неравномерность, отсутствие следов высыхания и совпадение с определенными областями. ветровой нагрузки.
Авторы нового научного исследования разделяют это мнение. представленной в журнале Nature Communications. Валентин Бикель из Бернского университета и Адомас Валантинас из Брауновского университета научили алгоритм машинного обучения распознавать темные полосы на снимках с космоса.
После анализа свыше 86 тысяч высококачественных снимков, полученных камерой CaSSIS на борту орбитального аппарата ExoMars Trace Gas Orbiter, планетологи создали первую глобальную карту темных полос Марса, содержащую более 500 тысяч объектов.
Чтобы понять, при каких условиях появляются такие образования, исследователи сравнили расположение структур с климатическими и геологическими данными, такими как температура поверхности, влажность, скорость ветра и другие факторы. Анализ выявил, что появление полос тесно связано с районами усиленной пылевой активности и частыми порывами ветра.
Бикель и Валантинас считают, что ветвящиеся марсианские полосы могут образоваться из-за пылевых лавин, когда слой пыли скатывается со склонов, обнажая более темные породы под ней.
Темные полосы чаще появляются в районах с активностью пылевых вихрей, и некоторые из них наблюдаются возле недавно образовавшихся кратеров. По мнению планетологов, это может быть связано с тем, что ударные волны от падения метеоритов нарушают пылевое покрытие поверхности, вызывая образование темных полос.
Научное исследование имеет практическую важность: водное происхождение темных полос при определении мест для посадки космических аппаратов требует специального подхода, чтобы не допустить заражения земными микроорганизмами. В случае подтверждения выводов авторов нового исследования регионы с такими структурами можно считать менее восприимчивыми к загрязнению.