ЛЕНТА

Модель разрешила жидкий рассол на Марсе лишь на несколько часов в год

Заледеневшая поверхность Марса на снимках аппарата Феникс

NASA / JPL-Caltech / University of Arizona

Математическая модель показала, что на поверхности Марса в жидком состоянии может оставаться лишь крепкий рассол — в только в течение нескольких часов в году при подходящих условиях. Ранее исследователи предполагали, что в глубоких кратерах или под слоем пыли могут быть условия, подходящие для появления жидкой воды, без которой немыслимо существование жизни. Работа опубликована в The Astrophysical Journal.

Чистый водяной лед на Земле в обычных условиях превращается в жидкость при нуле градусов по Цельсию. Но замерзший углекислый газ — сухой лед — при тех же условиях не образует жидкой фазы, а сублимирует сразу в газ. Для образования жидкости ему необходимо давление, во много раз превышающее атмосферное. В аналогичной ситуации находится водяной лед на Марсе — при давлении примерно в сто раз меньшем, чем на Земле, он также не может расплавиться.

Несмотря на это, ученые высказывали гипотезы, что при некоторых условиях на Марсе все же может образовываться жидкая вода. Как и на Земле, на нем сезонно образуется лед, что зафиксировали еще аппараты программы «Викинг». В случае быстрого нагрева льда Солнцем он может успеть достичь температуры плавления быстрее, чем израсходуется в результате сублимации, то есть вопрос появления жидкого льда решается соотношением скоростей двух процессов.

Проблема в том, что влаги Марса хватает лишь на формирование тонкой изморози, толщина которой не превышает 200 нанометров, а по большей части не достигает и 20. Учитывая это, наиболее подходящие места для вероятного образования воды — неровный ландшафт с сезонной тенью, где зимой скапливается больше льда, чем на открытой местности, а с исчезновением тени летом нагрев идет быстрее. Помимо этого, на соотношение скоростей нагрева влияет запыленность. Пыль, с одной стороны, делает поверхность темнее и способствует повышению температуры, с другой — замедляет истечение газа при сублимации.

Иней, сфотографированный аппаратом Викинг-2

NASA / JPL / Ted Stryk

Поделиться

Чтобы поставить в вопросе точку, Норберт Шоргхофер (Norbert Schorghofer) из американского Института планетологии построил математическую модель, в которой учел все существенные факторы — нагрев от Солнца, теплопроводность грунта и льда, конвекцию и охлаждение через излучение. В этой модели особое внимание уделяется видимому горизонту для каждой поверхности, поскольку горизонт влияет не только на продолжительность и интенсивность солнечного освещения. Кроме этого, нагреваемая солнцем поверхность охлаждается через инфракрасное излучение, но в то же время и нагревается от излучения других поверхностей неподалеку.

Для всех возможных на Марсе условий модель дает однозначный ответ: ни одна конфигурация ландшафта, никакой слой пыли не способен задержать потери воды достаточно сильно, чтобы она успела прогреться до нуля градусов Цельсия. Чтобы это произошло, скорость сублимации должна быть уменьшена примерно в 20 раз, так что на итоговый ответ не повлияет даже небольшая погрешность в расчетах.

Однако, отмечает автор, модель допускает нагрев льда теплее температуры в минус девять градусов Цельсия. Соль понижает температуру замерзания воды, и поэтому при одновременном выполнении трех благоприятствующих условий (ледовый слой окажется достаточно толстым, покроется темной пылью и будет лежать на грунте с высокой соленостью) теоретически возможно образование небольшого объема рассола, который все равно испарится спустя несколько часов.

Вопрос о наличии жидкой воды на поверхности Марса актуализировался после обнаружения в 2015 году на спутниковых снимках структур, похожих на следы потоков. В дальнейшем было высказано предположение, что это потоки не жидкости, а песка, но жидкость могла участвовать в их зарождении. Новое исследование, результаты которого допускают существование лишь незначительных объемов воды в течение краткого промежутка времени, говорит скорее в пользу второй теории.

После выпуска в заголовке и первом абзаце были скорректированы формулировки. Поделиться

Василий Зайцев

источник

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»
Do NOT follow this link or you will be banned from the site!
Установите приложение MEGANEWS на Google Play
УСТАНОВИТЬ
Закрыть
Закрыть

Обнаружен Adblock

Поддержите нас, пожалуйста, отключив блокировку рекламы.