Без води ми не зможемо створити дослідницьку базу на Червоній планеті, але основні поклади льоду зосереджені ближче до полюсів, де доведеться протистояти ще й низьким температурам. Тепер астрономи знайшли водяний іній на екваторі Марса, у кальдерах вулканів Провінції Фарсіда.
Одні з найвищих і найбільших вулканів Сонячної системи розташовані на території марсіанської Провінції Фарсіда. Вона височіє над навколишніми рівнинами приблизно на п’ять кілометрів. Її ширина – близько п’яти тисяч кілометрів. Там розташовані гори Арсія і Аскрійська заввишки близько 18 кілометрів, гора Павлина (14 кілометрів) і нижчі щитові вулкани на кшталт Керавнського купола (дев’ять кілометрів заввишки). Там же розташований рекордний за розмірами згаслий вулкан Олімп висотою в 21 кілометр.
Протягом історії Червоної планети Провінція Фарсіда була найбільш активним вулканічним регіоном. Наймолодшій застиглій лаві там близько 2,4 мільйона років. Зараз ми не бачимо вулканічної активності вулканів Фарсиди, хоча Марс залишається сейсмічно активним.
Регіон продовжує відігравати велику роль у житті планети. Він розташований на шляху масштабної щорічної “міграції” водної пари між півкулями. Судячи з великої кількості водяної пари над Фарсідою, там відбувається постійний обмін водою між реголітом і атмосферою. Проте через відносно низьку вологість і вищу температуру на поверхні вчені не очікували, що ця вода може “випадати” інеєм у тих широтах.
За допомогою орбітального апарату Trace Gas Orbiter астрономи змогли вперше побачити у вулканах Провінції Фарсіда ранкову паморозь. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Geoscience.
Автори наукової роботи використовували переважно дані інструменту CaSSIS, камери, що робить кольорові та стереофотографії. Як описали вчені, блакитні області на дні та краях кальдер з’являлися в ранкові години (приблизно о 07:00 за марсіанським часом) холодного сезону і зникали до полудня. На добре освітлених схилах блакитний “серпанок” не виникав.
Дослідники зазначили, що області паморозі корелюють із геологічно світлими областями. Ймовірно, це скупчення пилу. Через дрібні частинки така поверхня має сильніше охолоджуватися вночі та повільніше нагріватися вранці. Також дрібні частинки та загальна пористість такого шару дають більше можливостей для утворення крижинок. Загалом, умови сприяють утворенню паморозі.
Цикл утворення інею, очевидно, залежить від коливань температури протягом марсіанської доби і пори року. Проте суто за даними інструменту CaSSIS визначити склад цих опадів неможливо. Для цього автори дослідження застосували комп’ютерне моделювання.
Виявилося, розрахункова температура біля поверхні Червоної планети в ці періоди занадто висока для утворення льоду з вуглекислого газу. До того ж інші орбітальні апарати теж не реєстрували сухий лід у цьому регіоні Марса. Тому автори схиляються до версії, що це вода.
Що стосується товщини інею, оцінки різняться на два порядки: від одиниць до сотень мікрометрів. Якщо прийняти, що товщина паморозі становить близько 10 мікрометрів (соті частки міліметра), виходить, щодня на вулканах Фарсіди осідає приблизно 150 тисяч тонн води. Загалом, це небагато – в атмосфері Марса в теплі сезони перебувають трильйони тонн води.
Судячи з відсутності характерних слідів на схилах кальдер, іній не відіграє ролі в еволюції рельєфу. Але нам важливо розуміти мікрокліматичні умови в конкретних регіонах Марса, щоб краще планувати місії – як за участю автоматичних апаратів, так і за участю людей.