Марсианский орбитальный аппарат НАСА Mars Reconnaissance Orbiter обнаружил в северном полушарии Марса необычные дюны, похожие на гигантские красные бобы. Предполагается, что панцирь из углекислого льда сохранил их первоначальную форму до марсианской весны. Исследование этих структур может помочь понять, была ли когда-то на планете жидкая вода, достаточная для возникновения жизни.
Задача миссии MRO, стартовавшей в августе 2005 года, — изучить историю воды на Марсе с точки зрения геологии. Для этого орбитальный зонд оснащен приборами, позволяющими картографировать поверхность, анализировать минералы, обнаруживать подземные воды и отслеживать динамику пыли и воды в атмосфере планеты, ежедневно наблюдая за ее погодой. Приборы определяют месторождения минералов, которые могли образовываться в воде на протяжении длительного времени в прошлом планеты.
В 2022 году зонд обнаружил на Марсе дюны в северном полушарии, которые кажутся удивительно неподвижными по сравнению с большинством марсианских дюн. Как и на Земле, они перемещаются, когда ветер сдувает песок с одной стороны и наносит его на другую, создавая иллюзию движения моря в замедленном темпе. Анализ показал, что дюны, замеченные зондом, покрыты слоем зимнего льда, который не позволяет песчинкам уноситься ветром. Лёд «замораживает» их до марсианской весенней оттепели, придавая им вид гигантских красных бобов с гладкой, блестящей поверхностью. Марсианский песок состоит в основном из базальта, который при изменении становится красновато-коричневым.
Дюны, покрытые слоем льда CO2
Для обнаружения дюн зонд применял камеру High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE). Это одна из камер с наивысшим разрешением, используемых в планетарных миссиях. Другие камеры марсианских зондов могут обнаружить объекты размером примерно с автобус, HiRISE же может выявить объекты размером со стол с орбиты. Бортовой спектрометр также позволяет детально изучать области площадью пять раз меньше футбольного поля — идеальный масштаб для поиска небольших источников воды.
Специалисты НАСА изучили снимки дюн 2022 года, чтобы оценить количество льда, оседающего и испаряющегося при повышении температуры. Дюны покрыты тонким слоем льда CO2, который присутствует только зимой в северном полушарии Марса. Даже если лед состоит из CO2, а не из воды, он может указывать на вероятность того, что в прошлом на поверхности планеты в течение длительных периодов находилась жидкая вода — необходимый параметр для процветания жизни.
Количество углекислого газа на Марсе зависит от угла его оси относительно Солнца. Малые колебания этого угла на Земле вызывают смену времен года. В то же время, угол наклона оси Марса значительно менялся миллионы лет назад, что существенно повлияло на времена года. Когда планета достаточно наклонена, марсианской весной лед CO2 превращается в газ, который распространяется широко, делая атмосферу планеты временно более плотной. Это потепление может обеспечить длительное существование жидкой воды на поверхности.
Изучая образование и испарение ледяного CO2 во время марсианских сезонов, исследователи смоделируют климат планеты в прошлом. Это поможет идентифицировать геологические образования, возникшие под воздействием цикла CO2, раскрывая больше информации о прошлых климатических условиях Марса. Анализы позволят понять, существовала ли на поверхности планет жидкая вода достаточно долго для развития микроорганизмов.