Эксперимент показал, что на самом деле творится под марсианскими дюнами каждую весну
Вот уже четверть века загадочные извилистые овраги, прорезающие песчаные дюны Марса, ставят в тупик ученых всего мира. Феномен был обнаружен в уже далеком 1999 году, и с тех пор исследователи ломают головы над тем, какие же силы способны оставлять такие странные, похожие на следы гигантских червей, узоры на поверхности Красной планеты? Но, похоже, убедительные ответы, наконец-то, найдены!
Первоначально ученые выдвинули версию, что эти овраги образованы сезонными потоками жидкой воды. Однако позже оказалось, что никаких твердых фактов по поводу наличия жидкой воды на Красной планете у исследователей нет.

Вот такие следы на дюнах Марса вот уже четверть века не дают покоя ученым
Более того, вряд ли в ближайшем будущем эти доказательства вообще будут получены. Таким образом, гипотеза оказалась в тупике, заставив планетологов искать альтернативные объяснения марсианской аномалии.
В 2013 году научное сообщество выдвинуло кардинально новую идею: желоба могли образоваться из-за того, что куски сухого (углекислого) льда превращались в газ, когда скользили вниз по дюнам.
Первые эксперименты показали, что этот механизм вполне правдоподобен. Однако в ходе испытаний ученым не удалось воспроизвести все характерные особенности марсианских оврагов, в том числе их змеевидную извилистость и четкие валы по краям. Можно сказать, что исследователи уже тогда были близки к разгадке, но в мозаике их открытия не хватило важных фрагментов.
Группу исследователей под руководством ученой-геолога Лоннеке Рулофс из Утрехтского университета (Нидерланды) не удовлетворили предыдущие результаты. Голландские ученые использовали марсианскую камеру Открытого университета (Великобритания), чтобы показать, как CO2 может вызывать массовый отток вещества.
Примечание: марсианская камера — это герметичная среда, которая имитирует марсианские условия. Разумеется, насколько это возможно на Земле.

Рулофс готовит аппаратуру для проведения экспериментов
Настроив оборудование так, чтобы оно имитировало разреженный холодный воздух Марса, команда сбрасывала блоки сухого льда на песчаные склоны с разным углом наклона и размером песчинок. Результаты фиксировались с помощью высокоскоростных камер.
Поразительно, но ключевым оказался именно угол наклона. На склонах с углом более 25 градусов лед скользил вниз на подушке из газа, оставляя за собой размытый след. А вот на более пологих углах, 22,5 градуса и менее, происходили совсем иные вещи: лед частично… погружался в песок.
— объяснила Рулофс.
Когда кусок сухого льда проваливался под песок, начиналось самое интересное. От тепла снизу лед начинал быстро превращаться в газ. Последнему было некуда деться, и он скапливался под поверхностью, как пар в котле. В какой-то момент давление становилось таким сильным, что газ с мощным взрывом прорывался наружу, с силой вышвыривая песок вокруг себя.
Именно эти мини-взрывы, повторяющиеся снова и снова, и вырезали в песке извилистые каналы, оставляя по их краям высокие песчаные валы, а в конце пути — небольшой кратер, где лед окончательно испарялся. В итоге получался след, будто под поверхностью дюны прорылся невидимый крот, который изредка выталкивал песок наверх.
Следует отметить, что на Земле такое явление увидеть вообще нельзя. Это связано с тем, что в наших условиях сухой лед ведет совершенно по-другому.
Но почему этот процесс происходит именно на Марсе? Все дело в уникальных условиях планеты. Атмосфера Марса богата CO2, поэтому она может образовывать слой льда толщиной до 70 сантиметров над дюнами в средних широтах.
— Рулофс.
Чтобы подтвердить свою теорию, голландские исследователи провели моделирование, учтя марсианскую гравитацию, которая составляет всего 38% от земной. Результаты экспериментов показали: сублимирующиеся блоки толщиной до метра могут разбрасывать песок на Красной планете на расстояние до 13 метров. Это отлично объясняет появление оврагов.

Сухой лед оставляет извилистый след. Что и требовалось доказать
Кроме того, моделирование дало ответ на вопрос, почему эти овраги можно найти только на мелкозернистых склонах. Оказалось, что только там данный механизм может работать эффективно.
Открытие, опубликованное в Geophysical Research Letters, не только решает давнюю планетологическую загадку. Оно еще и подчеркивает, насколько динамичной и активной может быть поверхность Марса. При этом там происходят процессы, которые у нас на Земле были бы вообще невозможны.
— Рулофс.
Версии и гипотезы
Первоначально ученые выдвинули версию, что эти овраги образованы сезонными потоками жидкой воды. Однако позже оказалось, что никаких твердых фактов по поводу наличия жидкой воды на Красной планете у исследователей нет.

Вот такие следы на дюнах Марса вот уже четверть века не дают покоя ученым
Более того, вряд ли в ближайшем будущем эти доказательства вообще будут получены. Таким образом, гипотеза оказалась в тупике, заставив планетологов искать альтернативные объяснения марсианской аномалии.
В 2013 году научное сообщество выдвинуло кардинально новую идею: желоба могли образоваться из-за того, что куски сухого (углекислого) льда превращались в газ, когда скользили вниз по дюнам.
Первые эксперименты показали, что этот механизм вполне правдоподобен. Однако в ходе испытаний ученым не удалось воспроизвести все характерные особенности марсианских оврагов, в том числе их змеевидную извилистость и четкие валы по краям. Можно сказать, что исследователи уже тогда были близки к разгадке, но в мозаике их открытия не хватило важных фрагментов.
Ледяной «крот» с Красной планеты
Группу исследователей под руководством ученой-геолога Лоннеке Рулофс из Утрехтского университета (Нидерланды) не удовлетворили предыдущие результаты. Голландские ученые использовали марсианскую камеру Открытого университета (Великобритания), чтобы показать, как CO2 может вызывать массовый отток вещества.
Примечание: марсианская камера — это герметичная среда, которая имитирует марсианские условия. Разумеется, насколько это возможно на Земле.

Рулофс готовит аппаратуру для проведения экспериментов
Настроив оборудование так, чтобы оно имитировало разреженный холодный воздух Марса, команда сбрасывала блоки сухого льда на песчаные склоны с разным углом наклона и размером песчинок. Результаты фиксировались с помощью высокоскоростных камер.
Поразительно, но ключевым оказался именно угол наклона. На склонах с углом более 25 градусов лед скользил вниз на подушке из газа, оставляя за собой размытый след. А вот на более пологих углах, 22,5 градуса и менее, происходили совсем иные вещи: лед частично… погружался в песок.
Мы реализовали разные варианты, моделируя спуски песчаных дюн с разными углами. Куски CO2 падали с вершины склона, а мы внимательно следили за происходящим. Когда мы сформировали склон с подходящим углом, наконец появился нужный результат.
Глыба из углекислоты вгрызалась в склон и сползала вниз, словно крот, который роет нору. А еще было очень похоже на песчаных червей из «Дюны» и выглядело очень-очень странно!
Глыба из углекислоты вгрызалась в склон и сползала вниз, словно крот, который роет нору. А еще было очень похоже на песчаных червей из «Дюны» и выглядело очень-очень странно!
— объяснила Рулофс.
Когда кусок сухого льда проваливался под песок, начиналось самое интересное. От тепла снизу лед начинал быстро превращаться в газ. Последнему было некуда деться, и он скапливался под поверхностью, как пар в котле. В какой-то момент давление становилось таким сильным, что газ с мощным взрывом прорывался наружу, с силой вышвыривая песок вокруг себя.
Именно эти мини-взрывы, повторяющиеся снова и снова, и вырезали в песке извилистые каналы, оставляя по их краям высокие песчаные валы, а в конце пути — небольшой кратер, где лед окончательно испарялся. В итоге получался след, будто под поверхностью дюны прорылся невидимый крот, который изредка выталкивал песок наверх.
Следует отметить, что на Земле такое явление увидеть вообще нельзя. Это связано с тем, что в наших условиях сухой лед ведет совершенно по-другому.
Особенности марсианской весны
Но почему этот процесс происходит именно на Марсе? Все дело в уникальных условиях планеты. Атмосфера Марса богата CO2, поэтому она может образовывать слой льда толщиной до 70 сантиметров над дюнами в средних широтах.
Весной этот лед начинает таять и сублимироваться (превращаться в газ). Последние остатки сухого льда находятся на затененной стороне вершин дюн, и именно там отламываются глыбы, когда температура становится достаточно высокой.
Как только блоки достигают подножия склона и перестают двигаться, лед продолжает сублимироваться до тех пор, пока не испарится весь CO2. В результате на дне дюны образуется углубление в песке
Как только блоки достигают подножия склона и перестают двигаться, лед продолжает сублимироваться до тех пор, пока не испарится весь CO2. В результате на дне дюны образуется углубление в песке
— Рулофс.
Чтобы подтвердить свою теорию, голландские исследователи провели моделирование, учтя марсианскую гравитацию, которая составляет всего 38% от земной. Результаты экспериментов показали: сублимирующиеся блоки толщиной до метра могут разбрасывать песок на Красной планете на расстояние до 13 метров. Это отлично объясняет появление оврагов.

Сухой лед оставляет извилистый след. Что и требовалось доказать
Кроме того, моделирование дало ответ на вопрос, почему эти овраги можно найти только на мелкозернистых склонах. Оказалось, что только там данный механизм может работать эффективно.
Открытие, опубликованное в Geophysical Research Letters, не только решает давнюю планетологическую загадку. Оно еще и подчеркивает, насколько динамичной и активной может быть поверхность Марса. При этом там происходят процессы, которые у нас на Земле были бы вообще невозможны.
Марс — наш самый близкий сосед. Он является единственной из каменистых планет (кроме Земли), которая находится рядом с так называемой зеленой зоной Солнечной системы. Кроме того, на Марсе существовала (а может, и существует) вода — необходимое условие для появления живых организмов.
Таким образом, именно здесь можно найти ответы на вопросы о происхождении возможной внеземной жизни
Таким образом, именно здесь можно найти ответы на вопросы о происхождении возможной внеземной жизни
— Рулофс.
- Ольга Смольникова
- sciencealert.com, uahirise.org, uu.nl
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Что случится с Сибирью к 2080 году: прогноз красноярских ученых и эксперта NASA
Арбузы вместо мерзлоты, большая ложка дегтя и открытый финал — в одном из самых обстоятельных исследований о будущем России...
В морском льду Антарктиды протаяла дыра площадью с Португалию. Теперь ученые знают, почему
Эксперты говорят: сбой ледового ритма опасен для Мирового океана и планеты в целом...
За 320 миллионов лет Земля как минимум 4 раза опрокидывалась набок
Поразительное, но такое заваливание идет прямо сейчас. И геологи рассказали, как и почему это происходит...
Раскрыта 217-летняя тайна: искусственный интеллект взломал зашифрованное письмо Наполеона
Нейросети последних лет — это реальный прорыв: только за несколько недель было вскрыто более 30 безнадежных шифров...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
Он помогал нести крест Христу: надпись на саркофаге проливает свет на библейского персонажа
2000-летний гроб был найден еще 1941 году, но ученые до сих пор не пришли к какому-то общему мнению. Почему?...
40 000-летний подводный город нашли в Турции: почему официальная наука против такой даты?
Интересно, что древний объект находится недалеко от горы Арарат, где прямо сейчас ищут легендарный Ноев ковчег...
Искусственная гравитация: ученые рассказали, появится ли вообще главная фишка из фантастических фильмов в космосе
Космические инженеры знают три способа обмануть невесомость. Но пока рабочий из них только один, да и то есть нюансы...
Кита лечили тем, от чего обычно умирают: этот эксперимент изменил медицину
Одиннадцатилетняя белуха угасала от неизлечимой болезни, и тогда ученые пошли на рискованные опыты...
Искусственный интеллект «ненавидит»… белых мужчин: новое исследование еще раз подтвердило западный тренд
Появление нейросетей значительно ухудшило положение одной из групп белого населения в Америке и Европе...
100-летняя страшная история с черепами у древнеегипетских гробниц наконец-то прояснилась
Неожиданно оказалось, что человеческие жертвоприношения 5000 лет назад совершались совсем не так, как описано в древних табличках...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...