«Вулканические потоки» на Марсе могут быть не лавой, а грязью
Северные низменности и осадочные области Марса усеяны любопытными образованиями. Десятки тысяч конических холмов, многие из которых покрыты небольшими кратерами и окружены глубокими каналами, вымытыми текучей жидкостью.
Это очень похоже на земные вулканы,- но на планете, такой как Марс, где условия могут очень сильно отличаться от земных, вы должны опасаться делать предположения.
Объекты на Марсе могут напоминать потоки лавы, но на Земле также есть тип вулканов, извергающих, что-то совершенно другое — грязную илистую грязь.
И ученые только что обнаружили, что при очень низких атмосферных давлениях и температурных условиях на Марсе грязь может течь совсем иначе. Фактически, это может выглядеть очень похоже на лаву.
«Мы проводили эксперименты в вакуумной камере, чтобы смоделировать выброс грязи на Марсе», — сказал ученый-планетолог Лайонел Уилсон из Ланкастерского университета в Великобритании.
«Это представляет интерес, потому что мы видим много похожих на потоки объектов на Марсе на снимках космических кораблей, но они еще не посещались ни одним из марсоходов, и существует некоторая неопределенность относительно того, являются ли они потоками лавы или грязи».
Ученые предпологают, что большие количества воды когда-то свободно текли по поверхности Марса, а позже были покрыты вулканической активностью и осадками.
Но мокрые отложения, попавшие в ловушку под поверхностью, могли быть позже вытолкнуты наружу подземным давлением, создав грязевые вулканы. Это то, что исследователи хотят выяснить.
Экспериментальная установка состояла из цилиндрической камеры низкого давления диаметром 90 сантиметров и длиной 180 сантиметров. Эксперимент проводился под давлением в 7 миллибар для моделирования атмосферного давления Марса для 15 экспериментов и 1000 миллибар для моделирования атмосферного давления Земли на уровне моря для 6 экспериментов.
В обоих случаях грязь заливали песком, охлажденным до температуры, соответствующей температуре поверхности Марса, -20 градусов Цельсия. Затем исследователи изучили и охарактеризовали, как грязь текла по этой поверхности.
В земных условиях грязевые потоки не расширялись, не образовывали ледяную кору и не создавали лавообразных потоков. Но грязевые потоки в марсианских условиях делали это — из-за более низкого атмосферного давления.
Когда атмосферное давление понижается, также снижается температура кипения воды. Вот почему вода кипит при более низкой температуре на больших высотах; если бы вы оказались в космосе без защитного снаряжения, слюна выкипела бы прямо с вашего языка (среди прочих, более смертельных вещей).
Вода в грязи начинает кипеть и испаряться, и этот процесс поглощает скрытое тепло паров. Это охлаждает грязь, и кора замерзает на ее поверхности.
Грязевые потоки ведут себя подобно потокам лавы пахоехо, замеченным на Гавайях и в Исландии. Грязь из-под дна, прорывается сквозь ледяную кору, вытекает и снова замерзает в новую лопасть потока. Но, хотя процесс похож, форма грязевых потоков отличается.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Geoscience.
Источники: Фото: CAS/Peter Brosž CC BY-SA 4.0
