Сучасний пейзаж Марса - це щось парадокс. Багато поверхневих особливостей дуже схожі на ті, що на Землі, викликані ерозією, що переноситься водою. Але протягом життя вчені не уявляють, як вода могла пролітати на холодній та сухий поверхні Марса протягом більшої частини історії Марса. Якщо Марс колись був теплішим, більш вологим місцем, він мав дуже тонку атмосферу протягом мільярдів років, що робить потік води та ерозію малоймовірними.
Насправді, хоча поверхня Марса періодично стає достатньо теплою, щоб лід танув, рідка вода кипить, потрапляючи в тонку атмосферу. Однак у новому дослідженні під керівництвом міжнародної команди дослідників з Великобританії, Франції та Швейцарії було встановлено, що різний вид транспортного процесу, що включає сублімацію водного льоду, міг призвести до того, що марсіанський ландшафт став таким, яким він є сьогодні .
Дослідження, яке очолив доктор Ян Раак - науковий співробітник Марії Склодовської-Кюрі з Відкритого університету, було нещодавно опубліковано в науковому журналі Природа комунікацій. Під назвою «Левітація осаду, спричиненої водою, підвищує транспорт на Марсі», експерименти, які перевіряли, як процеси на поверхні Марса можуть дозволяти транспортувати воду, не перебуваючи у рідкій формі.
Для проведення своїх експериментів команда використовувала Mars Simulation Chamber - інструмент Відкритого університету, який здатний імітувати атмосферні умови на Марсі. Це передбачало зниження атмосферного тиску всередині камери до нормального для Марса - приблизно 7 мбар, порівняно з 1000 мбар (1 бар або 100 кілопаскалів) тут на Землі - одночасно регулюючи температуру.
На Марсі температура коливається від низької до -143 ° C (-255 ° F) взимку на полюсах до високої 35 ° C (95 ° F) на екваторі в полудень влітку. Відтворивши ці умови, команда виявила, що коли водяний лід, що потрапляє в змодельовану марсіанську атмосферу, він не буде просто танути. Натомість воно стане нестабільним і почне бурхливо кипіти.
Однак команда також виявила, що цей процес здатний переміщувати велику кількість піску та осаду, які ефективно «левитимуть» на окріп. Це означає, що порівняно із Землею порівняно невелика кількість рідкої води здатна переміщати осад по поверхні Марса. Ці левітуючі кишені з піском та сміттями могли б утворювати інші великі дюни, яри, повторювані схили рядового ряду та інші особливості, що спостерігаються на Марсі.
У минулому вчені вказували, як ці особливості були наслідком транспортування осаду вниз по схилах, але були незрозумілі щодо механізмів, що стоять за ними. Як пояснив доктор Ян Раак у прес-релізі OUNews:
«Наше дослідження виявило, що цей ефект левітації, викликаний киплячою водою під низьким тиском, дозволяє швидко транспортувати пісок та осад по поверхні. Це нове геологічне явище, яке не відбувається на Землі і може бути життєво важливим для розуміння подібних процесів на інших планетарних поверхнях ".
Завдяки цим експериментам, доктору Рааку та його колегам вдалося пролити світло на те, як умови на Марсі можуть спричинити особливості, які ми, як правило, асоціюємо з потоком води тут, на Землі. Окрім того, що допомагає вирішити дещо суперечливу дискусію щодо геологічної історії та еволюції Марса, це дослідження є також важливим, коли мова йде про майбутні розвідувальні місії.
Доктор Раак визнає необхідність проведення додаткових досліджень, щоб підтвердити висновки їхнього дослідження, і зазначив, що ESA є ExoMars 2020 Rover буде добре розташований, щоб провести його після його розгортання:
"Це контрольований лабораторний експеримент, однак, дослідження показують, що вплив відносно невеликої кількості води на Марс на формування особливостей на поверхні, можливо, було занижено. Нам потрібно провести більше досліджень щодо того, як вода левітує на Марсі, і такі місії, як ESA ExoMars 2020 Rover, забезпечать життєве розуміння, щоб ми могли краще зрозуміти свого найближчого сусіда ».
Дослідження було співавтором науковців із лабораторії Редфорд Епплтон STFC, Бернського університету та Університету Нанта. Початкова концепція була розроблена Сьюзен Дж. Конвей з Університету в Нанті, і її фінансували гранти з науково-дослідної інфраструктури Європланети 2020, яка є частиною програми досліджень та інновацій «Горизонт 2020» Європейського Союзу.
Обов’язково перегляньте це відео доктора Яна Рака, де пояснюється також їхній експеримент, люб’язно відкритий Університетом:
