Ученые из NASA разгадали давнюю загадку, выяснив, почему южная полярная шапка Марса смещена по отношению к его географическому южному полюсу. Причина, по их мнению, заключается в существовании двух различных полярных климатических зон. Соответствующая статья опубликована 12 мая в журнале Nature.
Погодные условия, порождаемые двумя марсианскими региональными климатическими зонами, создают специфические условия, заставляющие лед южного полюса Красной планеты образовывать "шапку", геометрический центр которой располагается в 150 километрах от фактического местонахождения Южного полюса.
"Южная полярная шапка Марса, состоящая из вечного льда, смещена по отношению к географическому южному полюсу, и эта загадка беспокоила исследователей еще со времен первых наблюдений Марса, проведенных с помощью телескопов, - пояснил один из авторов статьи Энтони Колапрет (Anthony Colaprete), ученый, занимающийся изучением космоса, из Научно-исследовательского центра Ames NASA, расположенного в Калифорнии. - Мы использовали комбинацию наблюдательных данных, включая изображения, полученные от орбитального аппарата Mars Global Surveyor, а также компьютерные модели климата, чтобы выявить механизмы, которые влияют на положение южной полярной ледяной шапки. Мы нашли, что видимое смещение - это результат воздействия двух марсианских региональных климатических зон, которые располагаются с обеих сторон южного полюса".
Первопричиной появления двух различных климатических зон ученые считают наличие двух огромных кратеров в южном полушарии Марса. "Уникальные ландшафты этих двух кратеров порождают ветры, которые создают область низкого давления у полярной шапки в западном полушарии... На Марсе кратеры поддерживают существование зоны низкого давления, которая доминирует в районе южной полярной ледяной шапки и сохраняет ее в прежнем состоянии".
Точно также и на Земле области низкого давления порождают прохладу, переменную погоду и даже осадки в виде снега. Результатом работы подобного механизма на Марсе также становится появление снега, который выглядит как очень яркая область на ледяной шапке.
Напротив, в восточном полушарии то и дело появляются условия для образования "гололедицы", марсианские небеса там относительно ясны, и погода более теплая. Гололедица формируется, когда поверхность планеты охлаждается, но температура атмосферы при этом остается относительно высокой. Подобный процесс происходит и на Земле, когда гололедица образуется на шоссе.
Иллюстрации:
1. Марсианская южная полярная шапка марсианской весной, состоящая из водяного льда и углекислого газа, запечатленная камерами аппарата Mars Global Surveyor (MGS) 12 сентября 2001 года, спустя четыре года после того, как он появился на орбите возле Красной планеты. Яркая область в центре изображения - это никогда не тающая часть южной полярной шапки поперечником около 420 км. Яркие области, которые окружают центр, представляют собой сезонные "наносы", которые появились за время южной зимы, которая закончилась 17 июня 2001 года. Лето в южном полушарии начнется в середине ноября 2001 года. Фото с сайта Ames Research Center.
2. Марсианская полярная шапка летом 2000 года (17 апреля), увиденная аппаратом Mars Global Surveyor. Ее поперечник составляет приблизительно 420 км. Летом "шапка" ужимается до ее минимальных размеров, однако даже при том, что наблюдения проводились марсианским летом, южная полярная шапка остается достаточно холодной, чтобы содержать в своем составе углекислый газ ("сухой лед"). Углекислый газ замерзает при температуре -125°C. Фото с сайта Ames Research Center.
3. Марс и его южная полярная шапка. Фото с сайта Ames Research Center.
Источники:
NASA Scientists Solve Mars South Pole Mystery - NASA News Releases
Mars' Southern Polar Cap - Ames Research Center
Mars study - PDF Document
10.10.1960 - "Марс 1960А", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
14.10.1960 - "Марс 1960B", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
24.10.1962 - "Марс 1962А", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
01.11.1962 - "Марс-1", Советский Союз (Утеряна связь со станцией; как полагают, прошла на расстоянии около 100 тысяч километров от поверхности Марса).
04.11.1962 - "Марс 1962В", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
05.11.1964 - Mariner-3, США (Выведена на нерасчетную траекторию и в район Марса не попала).
28.11.1964 - Mariner-4, США (Прошла на расстоянии 9844 км от поверхности Марса).
30.11.1964 - "Зонд-2", Советский Союз (Выведена на нерасчетную траекторию, в район Марса не попала).
24.02.1969 - Mariner-6, США (Прошла на расстоянии 3437 км от поверхности Марса).
27.03.1969 - Mariner-7, США (Прошла на расстоянии 3551 км от поверхности Марса).
27.03.1969 - "Марс 1969А", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
02.04.1969 - "Марс 1969В", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
08.05.1971 - Mariner-8, США (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
10.05.1971 - "Космос-419", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
19.05.1971 - "Марс-2", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; спускаемый аппарат упал на поверхность Марса).
28.05.1971 - "Марс-3", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; спускаемый аппарат впервые в мире совершил мягкую посадку на Марс).
30.05.1971 - Mariner-9, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; первый в мире искусственный спутник Марса).
21.07.1973 - "Марс-4", Советский Союз (Прошла на расстоянии нескольких тысяч километров от поверхности Марса).
25.07.1973 - "Марс-5", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса).
05.08.1973 - "Марс-6", Советский Союз (Пролет мимо Марса; спускаемый аппарат совершил плавный спуск в атмосфере Марса; связь со спускаемым аппаратом утеряна за несколько минут до времени предполагаемой посадки).
09.08.1973 - "Марс-7", Советский Союз (Пролет мимо Марса; отделенный от станции спускаемый аппарат на планету не попал).
20.08.1975 - Viking-1, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; посадочная ступень совершила мягкую посадку на поверхность Марса).
09.09.1975 - Viking-2, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; посадочная ступень совершила мягкую посадку на поверхность Марса).
07.07.1988 - "Фобос-1", Советский Союз (Утеряна связь со станцией).
12.07.1988 - "Фобос-2", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; утеряна связь за несколько часов до предполагаемого времени посадки на Фобос).
25.09.1992 - Mars Observer, США (Утеряна связь со станцией).
07.11.1996 - Mars Global Surveyor, США (Выведена на орбиту вокруг Марса).
16.11.1996 - "Марс 1996А", Россия (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
04.12.1996 - Mars Pathfinder, США (Посадка на поверхность Марса; доставлен первый в мире марсоход Sojourner).
03.07.1998 - Nozomi (Planet-B), Япония (На гелиоцентрической орбите; выход на орбиту вокруг Марса планировался в 2003 году, но так и не состоялся).
11.12.1998 - Mars Climate Orbiter, США (Авария станции при попытке вывода на орбиту вокруг Марса, она распалась на отдельные части из-за того, что два предприятия, занимавшиеся изготовлением этого зонда, использовали различные системы измерений - английскую и метрическую).
03.01.1999 - Mars Polar Lander, США (Авария станции при попытке сесть на поверхность Марса).
03.01.1999 - Deep Space 2 (DS2), США (Два микрозонда-пенетратора по 3,572 кг каждый (названных Amundsen и Scott в честь известных полярных исследователей) должны были проникнуть в глубину марсианского грунта (на 0,3-1 м) возле Южного полюса и передать данные относительно свойств подповерхностных слоев (наличие водяного льда и др.). 3 декабря 1999 года зонды приблизились к Марсу, собирались войти в его атмосферу и устремиться к своей цели, но контакт с обоими аппаратами был утерян).
07.04.2001 - Mars Odyssey, США (Сейчас находится на марсианской орбите и передает важную научную информацию).
02.06.2003 - Mars Express, Европа (Орбитальная станция и посадочный модуль с британским Beagle 2 на борту. Beagle 2 на связь не вышел).
10.06.2003 и 08.07.2003 - Mars Exploration Rovers, США (Успешные посадки на Марс в январе 2004 года. Каждый из двух зондов нес на своем борту колесный марсоход. С их помощью теперь изучается геология Марса, берутся пробы грунта, определяется его химический состав и делаются снимки. Основная задача - поиск воды на Марсе, наличие которой предполагают, исходя из данных фотографирования поверхности планеты со станций Mars Global Surveyor и Mars Odyssey).
11.08.2005 - Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), США (Орбитальная станция разведки Марса массой около 1 975 кг, достигла окрестностей Марса в марте 2006 года, после чего еще в течение нескольких месяцев осуществлялось торможение в верхних слоях марсианской атмосферы для перехода на нужную орбиту. Несет оборудование для детального изучения поверхности планеты в видимых и инфракрасных лучах, спектрометр и др. Кроме того, перед "разведчиком" ставится задача отыскать на поверхности Марса подходящие посадочные площадки для будущих экспедиций. Орбитальный аппарат будет также использоваться в ходе этих будущих экспедиций для связи с Землей).
Запланированные экспедиции:
Конец 2007 - Mars 2007, США (Мобильная научная лаборатория и небольшой передвижной аппарат Scout.).
Конец 2007 - Mars NetLander, Европа, США (Орбитальная станция дистанционного зондирования и 4 марсианских посадочных модуля. Сейсмологические, атмосферные, магнитные, ионосферные и геодезические измерения. Полет будет длиться примерно 2 земных года).
Конец 2009 - Mars 2009, США (Спутник связи, марсианский посадочный модуль, вездеход, способный добраться до труднодоступных районов).
Источники:
Энциклопедия "Космонавтика"
Chronology of Mars Exploration - NASA
| А также : | Наука Общество |