Пыль со льдом
По яркости марсианского льда и количеству содержащейся в нём пыли можно узнать об истории его образования.
Если вам вдруг покажется, что самое пыльное место в Солнечной системе – это экран вашего компьютера, то придётся вас обрадовать - на Марсе пыли всё-таки больше. Её настолько много, что пылевые бури, периодически охватывающие всю Красную планету, отлично видно в телескоп с Земли. Но кроме пыли, на Марсе есть вода, правда, не в жидком виде, как мы привыкли, а в замороженном, поскольку средняя температура там колеблется в районе минус 60 градусов Цельсия. Жидкая вода там тоже есть, но лишь в виде небольших и очень солёных ручейков, ненадолго оживающих, когда летнее марсианское солнце освещает стенки кратеров.
Кроме факта, что вода на Марсе есть, не менее интересно было бы узнать, что с ней происходило в далёком прошлом, до того, как планета превратилась в холодную пыльную пустыню. Для этого важно понимать не только где и сколько сейчас на Марсе находится льда, но и что собой представляет этот лёд: какой его состав, плотность и другие характеристики. И тогда лёд сможет рассказать учёным о своей истории.
Несмотря на то, что по поверхности Марса колесит уже не первый марсоход, о залежах льда исследователи пока судят в основном по данным, полученным с камер и спектрометров, расположенных на орбитальных станциях (в полярных областях, где льда больше всего, условия для работы марсоходов слишком суровые). По тому, сколько света и какой длины волны отражают разные участки поверхности, можно судить о том, сколько там льда. Проблема в том, что только по таким данным очень сложно определить содержание пыли и другие физические параметры льда, к примеру, его возраст.
Считается, что ледяные залежи на Марсе образовались из выпавшего миллионы лет назад снега, который затем утрамбовался, превратившись сначала в фирн, а уже потом в нечто похожее на лёд ледников на Земле. Старый, спрессованный снег из более мелких крупинок обычно хуже отражает свет, чем свежий. Но, кроме возраста, отражающую способность льда и снега снижает пыль, которой, как мы помним, на Марсе с избытком.
Исследователи из университета штата Аризона и Вашингтонского университета решили восполнить этот пробел. На основе информации о свойствах марсианского льда, полученных более 10 лет назад с аппарата Феникс (он впервые совершил посадку в полярном регионе Марса в 2008 году), и моделей, описывающих свойства уже земного льда, они рассчитали, как меняется отражающая способность марсианского льда в зависимости размера его частиц и от количества пыли. Результаты исследования опубликованы в Journal of Geophysical Research: Planets.
Например, они выяснили, что фирн и лёд с содержанием пыли больше одной сотой доли процента отражают видимый свет даже хуже, чем чистая марсианская пыль. Поэтому их легко спутать на снимках в видимом спектральном диапазоне, сделанных с орбитальных станций, например, с камеры HiRISE, установленной на работающей сейчас орбитальной станции Mars Reconnaissance Orbiter.
Исследователи также оценили возраст льда, наблюдавшегося на месте посадки аппарата Феникс. Судя по данным модели, он образовался из снега с содержанием пыли чуть более одной сотой процента, выпавшего порядка одного миллиона лет назад.
