Дожди на Марсе — ученые рассказали о климате планеты
По данным нового исследования, опубликованного в журнале «Икар», сильные дожди на Марсе изменили форму ударных кратеров планеты и вырезали речные каналы на ее поверхности миллиарды лет назад. В статье исследователи из Смитсоновского института и Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса показывают, что изменения в атмосфере на Марсе привели к обильным осадкам, оказавшим такое же влияние на поверхность планеты, как и подобные процессы на Земле.
Четвертая планета от Солнца Марс имеет геологические особенности, подобные тем, которые присутствуют как на Земле, так и на Луне: кратеры и долины, многие из которых были сформированы за счет осадков. Однако, не смотря на появление все большего количество свидетельств того, что на Марсе когда-то была вода, в настоящее время дождей там не наблюдается.
В своем новом исследовании геологи доктор Роберт Крэддок и доктор Ральф Лоренц показали, что в прошлом был на планете были достаточно жесткие ливни способные изменить поверхность планеты. В пример ученые приводят эрозионные процессы на Земле и их влияние на сельское хозяйство и экономику.
«Многие люди проанализировали характер осадков на Земле, но никто не думал применять эту физику для понимания ранней марсианской атмосферы», — сообщил доктор Крэддок из Смитсоновского института.
Чтобы понять, как с течением времени изменились осадки на Марсе, исследователям пришлось подумать о том, каким именно образом изменилась атмосфера Марса. Считается, что когда Марс впервые сформировался 4,5 миллиарда лет назад, он имел гораздо более существенную атмосферу с более высоким давлением, чем сейчас. Это давление влияло на размер дождевых капель и на плотность выпадения осадков.
Согласно модели, в начале существования планеты капли воды были бы очень маленькими, производя что-то вроде тумана, а не дождя, что не могло создать ландшафт планеты в том виде, в каком мы ее знаем сегодня. По мере того, как атмосферное давление уменьшалось в течение миллионов лет, количество дождевых капель увеличилось, а количество осадков становилось достаточно плотным для того чтобы врезаться в почву и начать изменять кратеры. После этого вода начала изменять поверхность планеты, создавая долины.
«Используя основные физические принципы для того, чтобы понять взаимосвязь между атмосферой, размером дождевой капли и интенсивностью осадков, мы показали, что на Марсе присутствовали достаточно большие капли дождя, которые оказались способны создать радикальные изменения на поверхности, в отличие от тумана», — отметил доктор Лоренц из Университета Джона Хопкинса, который также изучал жидкий ливень метана на спутнике Сатурна под названием Титан — единственном местом в Солнечной системе, кроме Земли, где и сегодня осадки выпадают на поверхность.
Исследование показало, что на очень раннем этапе атмосферное давление на Марсе было около 4 баров (сейчас давление на поверхности Земли равна 1 бару), и капли дождя при этом давлении не могли бы быть больше 3 мм в диаметре и не могли проникнуть в почву. Когда же атмосферное давление упало до 1,5 бар, капли могли расти и падать сильнее, врезаясь в почву. С учетом марсианских условий в то время, если бы давление было таким же, как у нас на Земле, дождевые капли были бы около 7,3 мм — на миллиметр больше, чем на Земле.
