Полосы, появляющиеся на склонах Марса — интригующая особенность поверхности Красной планеты. Несмотря на большое количество данных об этом явлении, учёные всё ещё не уверены, как оно формируется. В недавней статье журнала Reviews of Geophysics обсуждаются механизмы образования марсианских полос и предлагается земной аналог — область в Боливии — который поможет улучшить наше понимание схожего явления на Марсе.
Как выглядят марсианские полосы, где и когда они появляются?
Из наблюдений известно, что протяжённость полос варьируется от нескольких метров до нескольких километров. Обычно они начинаются наверху склона и постепенно расширяются книзу, что указывает на возможное движение грунта. Полосы могут передвигаться по пологим склонам и преодолевать препятствия высотой в несколько метров, что удивительно при марсианской силе тяжести. Они могут появиться в любое время года в экваториальном и субэкваториальном районах Марса.
Похоже, что полосы представляют собой отдельные явления, формирующиеся за короткий промежуток времени, и их повторное появление или изменение в размерах наблюдается крайне редко. Они постепенно исчезают в течение десятилетий.
Насколько за последние годы изменилось наше понимание этих форм рельефа?
Впервые полосы были обнаружены в 1970-х годах на изображениях орбитального аппарата Viking с самым высоким разрешением в то время. С появлением датчиков с более высоким разрешением, таких как камеры Mars Orbiter Camera (MOC), Context Camera (CTX), High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) и стереокамера High Resolution Stereo Camera (HRSC), возможности наблюдения значительно улучшились.
Разрешение изображений увеличилось с нескольких сотен метров на пиксель до нескольких сантиметров на пиксель, что дало возможность изучать геоморфологию и топографию полос с беспрецедентной точностью.
Кроме того, имеющиеся данные о сезонах, климате, рельефе и геохимии Марса позволили учёным сопоставить наличие полос с другими распространёнными формами рельефа, атмосферными и геохимическими условиями в конкретных регионах.
Какие существуют объяснения формирования полос?
Сейчас, благодаря высокому разрешению изображений, учёные могут детально изучить полосы, однако точные механизмы их формирования и эволюции неизвестны до сих пор. Было предложено несколько гипотез, основанных на физико-химических и геоморфологических свойствах полос, разделивших научное сообщество на приверженцев «мокрой» и «сухой» версий.
Сторонники «мокрой» гипотезы предполагают возможное участие жидкой воды в формировании полос, вероятно, имея в виду источники подземных вод, таяние поверхностного инея или льда, потоки соляных растворов или выпадение в осадок соляных растворов оксида железа с низким альбедо.
«Сухая» гипотеза объясняет образование полос такими процессами как пылевые лавины, возникающие из-за пепловых дождей, подземное таяние и местные возмущения, вызванные камнепадами, ударами метеоритов и землетрясениями, которые в конечном итоге приводят к движению отдельных участков грунта.
Каковы нерешённые вопросы, какие необходимы дополнительные наблюдения, данные или моделирование?
Предложенные «мокрая» и «сухая» гипотезы только частично объясняют данные о полосах, полученные из наблюдений.
«Мокрый» механизм опровергается отсутствием зависимости между появлением полос и геологией коренных пород, так же как отсутствием сезонности в формировании полос, их способностью преодолевать препятствия и выходом полос за пределы подножия склона.
Основная проблема «сухой» гипотезы заключается в том, что топография остаётся неизменной возле большинства склонов, к тому же вокруг них отсутствуют скопления мусора, остающиеся после движения грунта. Кроме того, «сухая» гипотеза не может полностью объяснить, как предполагаемые движения грунта преодолевают километры по пологим склонам в условиях марсианской силы тяжести. Важную роль также играет отсутствие соответствующих «сухих» земных аналогов.
Хотя данных дистанционного зондирования стало значительно больше, как и знаний о марсианской минералогии, климате и атмосфере, для углубления понимания этого явления по-прежнему нужны исследования. В этом отношении будущие миссии на Марс было бы целесообразно отправлять в регионы с полосами.
Как более комплексный подход обеспечит лучшее понимание марсианских полос?
Поскольку отдельно взятые «мокрая» и «сухая» гипотезы не могут объяснить все данные наблюдений, возможно, будут разработаны модели, которые предусматривают оба механизма.
По мере сбора большего количества данных с изображений дистанционного зондирования и исследований марсоходов будет появляться дополнительная информация, которая выявит больше земных аналогов марсианских полос. Например, учёные исследовали участок «мокрого» аналога в Салар-де-Уюни в Боливии, где сезонные солёные воды образуются в атмосферных и поверхностных условиях, похожих на условия экваториальных областей Марса.
Ещё многое предстоит открыть и узнать о марсианских полосах. Ближайшие миссии на Марс, оснащённые дополнительными атмосферными датчиками и функциями дистанционного зондирования, предоставят возможность продолжить изучение этой озадачивающей особенности рельефа.
Источник: eos.org
Перевод: Ольга Шатерникова