Причудливый снимок, сделанный Европейским космическим агентством (ЕКА) в рамках миссии ExoMars Trace Gas Orbiter на Рождество 2023 года, напоминает штрих-код, нанесенный на красноватые склоны Марса. Эта необычная картина, состоящая из темных полос, спускающихся по Аполлинарису Монсу – потухшему вулкану возле экватора Марса – в действительности является следствием пыльных оползней, вызванных падением метеороида. Каждая узкая линия, некоторые лишь несколько ярдов шириной, а другие – сотни ярдов – показывает путь, который прошли эти мелкие частицы при спуске с горы после этого беспорядка.
Хотя эти загадочные «полосы на склонах» занимают менее 0,1% поверхности Марса, их влияние на климат планеты в разы больше, чем можно было бы предположить по размеру. Ученые оценивают, что суммарно эти оползни перемещают объем пыли ежегодно сравнимый как минимум с двумя глобальными марсианскими пылевыми бурями. Это делает их ключевыми игроками в формировании пыльной атмосферы Марса и его метеорологических паттернов.
Недавнее исследование, возглавляемое Валентином Бихкелем из Университета Берна (Швейцария), углубляется в происхождение этих полос. В результате тщательного анализа более 2 миллионов полос на склонах по 90 000 орбитальным изображениям Марса, полученным между 2006 и 2024 годами (в основном с борта марсохода НАСА Mars Reconnaissance Orbiter), Бихкель открыл неожиданную правду: падения метеороидов не являются главным виновником большинства этих пыльных каскадов.
Вместо этого его исследования указывают на то, что сезонные колебания ветра и пылевой активности – а не космические столкновения – ответственны за возникновение подавляющего большинства полос на склонах. «Падения метеороидов и землетрясения кажутся локальными событиями, но в глобальном масштабе их влияние относительно незначительно», — объясняет Бихкель.
Для достижения этого вывода Бихкель объединил свой обширный анализ изображений с данными о глобальных колебаниях температуры, скоростях ветра, уровнях влажности поверхности, оползнях и активности пылевых вихрей. Современный алгоритм глубокого обучения позволил ему определить точное время и место образования полос на Марсе, выявив четкие сезонные тенденции их появления.
Выводы исследования подчеркивают тесную корреляцию между образованием полос на склонах и наиболее пыльными сезонами на Марсе, особенно во время южного лета и осени, когда ветры достигают достаточной силы для отрыва песчинок размером с зерно. Часы восхода и заката солнца кажутся особенно благоприятными для этих событий, хотя захват изображений в эти более тусклые периоды остается сложной задачей для космических аппаратов на орбите.
Исследование также определяет пять заметных «горячих точек» для полос на склонах по всей поверхности Марса: Амазонис Планития, регион вокруг Олимпса Монса, Тарсис, Аравия Тера и Элизиум Планития – области, которые характеризуются крутыми склонами, рыхлыми отложениями пыли и ветровыми условиями, благоприятствующими возникновению этих каскадных событий.
Понимание механизмов, лежащих в основе этих мелкомасштабных пыльных оползней, существенно способствует нашему пониманию современной климатической системы Марса. Как отмечает Колин Уилсон, руководитель проекта ExoMars Trace Gas Orbiter: «Эти наблюдения могут привести к лучшему пониманию того, что происходит на Марсе сегодня».
