Widok perspektywiczny kraterów w kształcie „klepsydry”. Źródło zdjęcia: ESA Kliknij, aby powiększyć
Widowiskowe cechy widoczne dziś na powierzchni Czerwonej Planety wskazują na istnienie marsjańskich lodowców, ale skąd się wziął lód?
Międzynarodowy zespół naukowców opracował wyrafinowane symulacje klimatu sugerujące, że niedawne geologicznie lodowce na niskich szerokościach geograficznych (czyli w pobliżu współczesnego równika) mogły powstać przez atmosferyczne wytrącanie się cząstek lodu i lodu.
Co więcej, wyniki symulacji pokazują po raz pierwszy, że przewidywane lokalizacje tych lodowców są w dużym stopniu zgodne z wieloma pozostałościami lodowca obserwowanymi dzisiaj na tych szerokościach geograficznych na Marsie.
Od kilku lat obecność, wiek i kształt tych pozostałości lodowca rodzą liczne pytania w środowisku naukowym na temat ich powstawania oraz warunków na planecie, kiedy to się stało.
Aby rozpocząć zawężanie rosnącej liczby hipotez, zespół kierowany przez Francois Forget, University of Paris 6 (Francja) i interdyscyplinarnego naukowca z misji Mars Express ESA, postanowił „cofnąć czas” w swoim marsjańskim modelu komputerowym klimatu globalnego, narzędzie zwykle stosowane do symulacji szczegółów współczesnej meteorologii Marsa.
Na początek Forget i koledzy musieli poczynić pewne założenia - że północna czapa polarna nadal była lodowym zbiornikiem planety, a oś obrotu była przechylona o 45? w odniesieniu do płaszczyzny orbity planety.
„To sprawia, że oś jest znacznie bardziej ukośna niż obecnie (około 25?), Ale taka skośność była prawdopodobnie bardzo powszechna w całej historii Marsa. W rzeczywistości miało to miejsce zaledwie pięć i pół miliona lat temu ”, mówi Forget.
Zgodnie z oczekiwaniami przy takim przechyleniu, większe oświetlenie słoneczne latem polarnym na północy zwiększyło sublimację lodu polarnego i doprowadziło do cyklu wody o wiele intensywniejszego niż obecnie.
Symulacje wykazały, że lód wodny gromadzi się w tempie od 30 do 70 milimetrów rocznie w kilku zlokalizowanych obszarach na bokach Elysium Mons, Olympus Mons i trzech wulkanów Tharsis Montes.
Po kilku tysiącach lat nagromadzony lód utworzyłby lodowce o grubości do kilkuset metrów.
Kiedy zespół porównał lokalizację i kształt „symulowanych” lodowców z rzeczywistymi złożami Tharsis związanymi z lodowcami - jednym z trzech głównych regionów na planecie, na których widać ślady lodowców - osiągnęli doskonałą zgodność.
W szczególności maksymalne złożenie jest przewidywane na zachodnich skrzydłach Arsii i Pavonis Montes z regionu Tharsis, gdzie faktycznie obserwuje się największe złoża w tym obszarze.
W swoich symulacjach zespół mógł nawet „odczytać” powód i sposób gromadzenia się lodu na zboczach tych gór w regionie Tharsis przed milionami lat.
Wówczas stałe, całoroczne wiatry podobne do monsunów na Ziemi sprzyjałyby wzrostowi przepływu bogatego w wodę powietrza wokół Arsii i Pavonis Montes.
Podczas schładzania o kilkadziesiąt stopni woda kondensuje się i tworzy cząsteczki lodu (większe niż te, które obserwujemy dzisiaj w chmurach regionu Tharsis), które osiadają na powierzchni.
Inne góry, takie jak Olympus Mons, wykazują osady na mniejszą skalę, ponieważ zgodnie z symulacjami były narażone na silne wiatry typu monsunowego i powietrze bogate w wodę tylko podczas północnego lata.
„Czapka polarna północna nie zawsze była jedynym źródłem wody w okresach wysokiej nieregularności planety”, dodaje Forget.
„Przeprowadziliśmy symulacje, zakładając, że lód jest dostępny w południowej czapie polarnej. Wciąż mogliśmy obserwować gromadzenie się lodu w regionie Tharsis, ale tym razem również na wschód od basenu Hellas, sześciokilometrowego krateru. ”
To by wyjaśniało pochodzenie innego ważnego obszaru, w którym obecnie obserwowane są formy terenu związane z lodem, wschodniego basenu Hellas. w rzeczy samej.
„Dorzecze Hellas jest tak głębokie, że wywołuje wytwarzanie północnego strumienia wiatru po jego wschodniej stronie, który latem przenosiłby większość pary wodnej sublimującej z południowej czapy polarnej. Kiedy bogate w wodę powietrze styka się z zimniejszą masą powietrza nad wschodnimi Hellami, woda kondensuje się, wytrąca i tworzy lodowce - powiedział Forget.
Zespół nie był jednak w stanie przewidzieć osadzania się lodu w regionie Deuterolinus-Protonilus Mensae, gdzie lodowce mogły powstać za pomocą innych mechanizmów. Naukowcy rozważają kilka innych hipotez dotyczących formowania się lodowców.
Na przykład obserwacje Olympus Mons przez kamerę stereo o wysokiej rozdzielczości na pokładzie Mars Express sugerują, że ruch wody z podpowierzchni na powierzchnię z powodu aktywności hydrotermalnej mógł doprowadzić do powstania lodowców na zimnej powierzchni.
Oryginalne źródło: ESA Mars Express
