Миссии ESA ExoMars и Mars Express впервые обнаружили водяной иней вблизи экватора Марса — в той части планеты, где, как считалось, иней существовать не может.
Иней находится на вершинах вулканов нагорья Тарсис, где находятся самые высокие вулканы не только на Марсе, но и во всей Солнечной системе. Впервые его увидел орбитальный аппарат ESA ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), а затем и другой прибор на борту TGO и Mars Express ESA.
Исследователи Марса ранее считали, что сочетание солнечного света и разреженной атмосферы должно поддерживать относительно высокую температуру как на поверхности, так и на вершинах гор и. В связи с чем образование инея в районе экватора Марса казалось невозможным. Пятна инея появляются в течение нескольких часов после восхода солнца, прежде чем они испаряются под солнечными лучами. Несмотря на небольшую толщину, иней покрывает огромную площадь. В холодное время года количество инея составляет около 150 000 тонн воды, ежедневно циклирующей между поверхностью и атмосферой.
В районе Тарсиса на Марсе расположено множество вулканов, в том числе гора Олимп, гора Аскрийская, гора Павлина, гора Арсия, все вместе также известные как «горы Фарсида». Многие из этих вулканов колоссальны, возвышаясь над окружающими равнинами на высоту от одного (гора Павлина) до трех (гора Олимп) раз больше, чем земной Эверест.
На вершинах этих вулканов есть кальдеры — большие впадины, образовавшиеся в результате опустошения магматических камер во время прошлых извержений. Исследователи предполагают, что над горами Фарсида воздух циркулирует особым образом, что создает в кальдерах вулканов уникальный микроклимат, позволяющий образовываться пятнам инея.
«Ветры поднимаются по склонам гор, принося относительно влажный воздух с поверхности на большую высоту, где он конденсируется и оседает в виде инея», — говорит соавтор исследования Николас Томас, главный исследователь системы цветного и стереоизображения поверхности (CaSSIS) TGO. «Иней, который мы видим на вершинах вулканов Марса, похоже, оседает в затененных областях кальдер, особенно там, где температура холоднее».
Моделирование образования инея может позволить ученым раскрыть больше оставшихся секретов Марса, включая то, где существует вода и как она перемещается на поверхности планеты, а также понять сложную атмосферную динамику планеты. Такие знания необходимы для будущего освоения Марса и поиска возможных признаков жизни за пределами Земли.
Это открытие знаменует собой первый случай обнаружения инея на экваторе Марса. Причинами, которые не позволили обнаружить это явление ранее, ученые называют недостаточное количество наблюдений в виду того, что космические аппараты на орбите Марса не всегда находятся в нужное время на нужной орбите. Также играет роль сезонность явления, так как отложение инея связано с более холодными марсианскими сезонами, что делает окно для его обнаружения еще более узким.
Обнаружение инея стало возможным благодаря совместной работе космических аппаратов ExoMars TGO и Mars Express. TGO прибыл на Марс в 2016 году и с момента начала своей полноценной научной миссии в 2018 году проводит съемку и картирование поверхности Марса, его атмосферы и воды. Mars Express находится на орбите Марса с 2003 года и уже два десятилетия исследует поверхность Марса, его недра, минералы, явления и атмосферу.
Группа исследователей обнаружила иней с помощью прибора CaSSIS аппарата TGO. Затем они подтвердили свою находку, еще раз осмотрев эту область с помощью спектрометра TGO Nadir and Occultation for Mars Discovery (NOMAD) и стереокамеры высокого разрешения (HRSC) Mars Express.
