Дивне зображення, зроблене місією ExoMars Trace Gas Orbiter Європейського космічного агентства (ESA) на Різдво 2023 року, нагадує штрих-код, викарбуваний на червонуватих схилах Марса. Цей незвичайний візерунок темних смуг, що протікає вниз по горі Аполлінаріс, згаслому вулкану поблизу екватора Марса, насправді є результатом зсувів пилу, спричинених ударом метеорита. Кожна вузька лінія, одні завширшки лише кілька ярдів, а інші сотні ярдів, показує шлях, яким пройшли ці маленькі частинки, спускаючись з гори після цього безладу.
Хоча ці таємничі «смуги схилу» займають менше 0,1% поверхні Марса, їхній вплив на клімат планети у багато разів перевищує їхній розмір. За оцінками вчених, загалом ці зсуви щорічно переміщують об’єм пилу, який можна порівняти з принаймні двома глобальними марсіанськими пиловими бурями. Це робить їх ключовими гравцями у формуванні пилової атмосфери Марса та метеорологічних моделей.
Недавнє дослідження під керівництвом Валентина Бікеля з Бернського університету (Швейцарія) досліджує походження цих смуг. Завдяки ретельному аналізу понад 2 мільйонів смуг схилу з 90 000 зображень орбіти Марса, зроблених між 2006 і 2024 роками (в основному з NASA Mars Reconnaissance Orbiter), Біхкель виявив дивовижну правду: удари метеоритів не є головною причиною більшості цих пилових каскадів.
Натомість його дослідження показують, що сезонні коливання активності вітру та пилу, а не космічні впливи, відповідають за переважну більшість смуг на схилах. «Удари метеоритів і землетруси, здається, є локальними подіями, але в глобальному масштабі їх вплив відносно невеликий», — пояснює Біхкель.
Щоб дійти такого висновку, Біхкель поєднав свій обширний аналіз зображень із даними про глобальні коливання температури, швидкість вітру, рівень вологості поверхні, зсуви та активність пилового диявола. Сучасний алгоритм глибокого навчання дозволив йому визначити точний час і місце утворення смуг на Марсі, виявивши чіткі сезонні тенденції їх появи.
Висновки дослідження підкреслюють сильну кореляцію між утворенням схилових смуг і найпильнішими сезонами на Марсі, особливо під час австралійського літа та осені, коли вітер досить сильний, щоб здувати піщинки розміром з піщинки. Години сходу та заходу сонця виявляються особливо сприятливими для цих подій, хоча зйомка зображень у ці періоди затемнення залишається проблемою для космічних кораблів на орбіті.
Дослідження також визначає п’ять відомих «гарячих точок» для схилових смуг на поверхні Марса: Амазонка, регіон навколо гори Олімп, Фарсис, Аравія Тера та Елізіум – регіони, які характеризуються крутими схилами, пухкими відкладеннями пилу та вітровими умовами, які сприяють виникненню цих каскадних явищ.
Розуміння механізмів, що лежать в основі цих невеликих зсувів пилу, значно сприяє нашому розумінню поточної кліматичної системи Марса. Як зазначає Колін Вілсон, керівник проекту ExoMars Trace Gas Orbiter, «ці спостереження можуть допомогти краще зрозуміти, що відбувається на Марсі сьогодні».
