Загадкові, схожі на павуків, геологічні структури на Марсі/NASA/ESA
Дослідники з NASA нарешті розкрили таємницю утворення загадкових, схожих на павуків, геологічних структур на Марсі.
Ці унікальні геологічні формування зустрічаються переважно у південній півкулі Марсу і не мають аналогів на Землі. Вони являють собою розгалужену систему каналів на поверхні Червоної планети, що у деяких випадках простягаються на відстань у понад 1 км.
Фахівці з NASA вперше змогли відтворити ці структури у лабораторних умовах. Від самого початку науковці підозрювали, що формування цих структур пов’язане з вуглецевою кригою.
У міру зниження температури під час зимового періоду на Червоній планеті, значна частина CO₂ в атмосфері замерзає, вкриваючи планету інеєм. З настанням весни ця крига переходить з твердого стану у газоподібний, сприяючи утворенню великої кількості незвичайних геологічних формувань. Таким чином виникають темні плями та паукоподібні структури, що отримали загальну назву «зоопарк Кіффера».
««Павуки» самі по собі є незвичайними і прекрасними геологічними утвореннями. Ці експерименти допоможуть нам уточнити моделі їх формування», — пояснює Лорен МакКьюн з Лабораторії реактивного руху NASA у Південній Каліфорнії.
Сонячне світло проникає крізь напівпрозору кригу і нагріває реголіт під ним, призводячи до сублімації під крижаною плитою. Захоплений газ накопичує тиск, провокуючи розтріскування криги і викид високошвидкісних струменів газу та пилу. Саме ці струмені формують незвичайні геологічні структури, схожі на павуків.
Найскладнішим у рамках експериментів NASA було відтворення марсіанських умов. Для цього необхідно було створити екстремально низькі температури, близько – 185°С. Окрім цього необхідно було відтворити низький тиск сильно розрідженої марсіанської атмосфери. Це було досягнуто за рахунок використання випробувальної камери, що охолоджується рідким азотом, в Лабораторії реактивного руху — Dirty Under-vacuum Simulation Testbed for Icy Environments (DUSTIE).
Науковці використовували речовину, що імітує марсіанський реголіт, помістивши її у рідкий азот. Це все помістили у камеру DUSTIE і закачали туди CO₂, який конденсувався упродовж 3-5 годин.
Виявилось, що для формування схожих на павуків марсіанських геологічних структур необхідні особливі умови. Сонячне світло проникає через прозорі шари вуглекислого льоду, що накопичується під час марсіанської зими. Теплий реголіт під ним поглинає це сонячне світло, ще більше нагрівається і сублімує нижній шар криги. Газ, що накопичився, під льодом, створює тиск та призводить до розтріскування криги, вивільняючи потоки газу і пилу.
Переважно саме виділення газу створює характерні особливості поверхні. Однак у лабораторних умовах команда виявила, що деякі з цих тріщин, мабуть, утворилися через термічну напругу, а не газову ерозію.
Кожна особливість залежала від тонких змін у виділенні газу та товщини льоду. Наприклад, темні плями утворювалися там, де вуглекислий газ проривав крижаний шар та викидав пил. У той самий час ці плями оточували яскраві ореоли, мабуть, викликані відкладенням інею з газових шлейфів.
Залишається ще чимало питать з приводу утворення цих незвичайних геологічних формацій. Наприклад, чому вони не збільшуються у розмірах і чому не зустрічаються повсюдно? Ці відповіді можуть допомогти астрофізикам дізнатись про геологічне минуле Червоної планети.
Результати дослідження опубліковані у Planetary Science Journal
Джерело: ZMEScience