RW Space

На Марсе есть пауки, не похожие ни на что другое в Солнечной системе. Между охряными дюнами, среди шрамов от ударов, по пыли бегут длинноногие тени.

Это не настоящие живые пауки. Эти заостренные формы, которые появляются на спутниковых снимках Красной планеты, созданы, как и почти все на Марсе, из пыли. Они известны как аранеобразные, небольшие системы темных впадин, которые появляются только в южной полярной области Марса весной планеты.

Точно, как аранеобразные появляются каждый марсианский год, остается загадкой. Теперь ученые на Земле воссоздали их в лаборатории, что дает нам новое представление о процессах, формирующих инопланетные ландшафты Марса.

«Пауки сами по себе являются странными и красивыми геологическими объектами», — говорит планетолог Лорен Мак Киоун из Лаборатории реактивного движения НАСА. «Эти эксперименты помогут настроить наши модели на то, как они формируются».

Между природными явлениями на Земле и Марсе существует множество различий. На Марсе условия становятся настолько холодными, что углекислый газ замерзает в лед – чего не происходит в природе здесь, на Земле, где он может производиться в особых условиях и известен как сухой лед.

Один интересный момент. Особенность углекислого газа в том, что он не имеет жидкой формы. Его замороженная форма сублимируется прямо в газ. Именно это, по мнению Мак Киоун и ее коллег, могло быть причиной появления марсианских пауков.

Это Объяснение аранеиформ известно как модель Киффера, в честь геофизика Хью Киффера, описавшего процессы образования в 2006 и 2007 годах. Во время холодной зимы на Марсе углекислый газ из атмосфера замерзает на земле. Затем, когда наступает весна и температура повышается, этот лед из углекислого газа возвращается в газообразное состояние.

Однако это может произойти со дна отложения льда, когда более темная марсианская грязь под ним поглощает нагревать. Это удерживает сублимированный газ под плитами льда наверху.

Когда газу некуда деваться, давление растет, пока лед не треснет в результате небольшого взрыва; углекислый газ выходит через эти трещины, унося с собой более темный, пыльный материал. После того, как весь лед исчезнет обратно в атмосферу, останется темный, похожий на паука шрам.

Чтобы попытаться воссоздать этот процесс, Мак Киоун и ее коллеги использовали камеру размером с бочку, известную как Испытательный стенд для моделирования грязного вакуума в ледяной среде или DUSTIE. Этот аппарат предназначен для имитации температуры и атмосферного давления Марса.

Исследователи взяли имитатор марсианского реголита – смесь минералов, по размеру и составу имитирующую марсианскую грязь – и охладили его в жидком азоте, прежде чем поместив его в камеру, настроенную на условия давления и температуры марсианской зимы.

Затем они выпустили в камеру углекислый газ, где он замерз на имитаторе. Наконец, когда накопилось достаточно углекислого газа, исследователи прогрели камеру. После многих попыток и значительного изменения условий в камере лед наконец взорвался.

«Было поздно вечером в пятницу, и менеджер лаборатории ворвался, услышав мой крик», — вспоминает Мак Киоун. «Она думала, что произошел несчастный случай».

Конечно, условия в камере создали в миниатюре ту же самую паукообразную форму, что и на южном полюсе Марса. Газ вырвался наружу, унося с собой пыль, создавая на поверхности просверленную форму. Но был сюрприз.

Лед образовался внутри слоя грязи, а не сверху между землей и льдом, как предполагалось. Таким образом, когда газ вырвался, оставшиеся трещины были результатом этого взрывного выхода изнутри, а не размыва поверхности.

Модель Киффера, как пришли исследователи, была точным представлением процессов, которые производят не только пауков, но и другие сезонные особенности, которые появляются на поверхности Марса.

В будущих исследованиях команда надеется уточнить и адаптировать свои эксперименты, чтобы лучше понять эти особенности и их формирование. подробно.

Им просто лучше не плакать, когда инопланетные пауки внезапно наводняют штаб-квартиру НАСА.

Исследование опубликовано в The Planetary Science Journal.