Лед на Марсе оказался гораздо чище, чем ожидалось
В открытых водных льдах, исследованных в северном полярном регионе Марса, содержание пыли оказалось значительно меньше, чем в предыдущих расчетах. В новой модели максимальная оценка составила около 2,2 процента. В прежних же исследованиях для некоторых участков этот показатель достигал 25 процентов.
Выяснилось, что лед на Марсе гораздо чище, чем ожидалось
Пари Мохан из Эдинбургского университета и Адитья Кхуллер из Вашингтонского университета заново проанализировали наблюдения, касающиеся северного полярного региона Марса.
Ученые изучили данные о кратерах Королев и Лаут, каньоне Хасма Бореале и районе посадки аппарата Phoenix. При этом использовались измерения приборов OMEGA на аппарате Mars Express, CRISM на орбитальном аппарате MRO и данные Phoenix.
Для анализа применялся метод, моделирующий рассеяние и поглощение света, который учитывает слоистую структуру льда.
Согласно результатам, массовая доля пыли в открытых водяных льдах в изученных регионах обычно составляет менее 3 процентов. Максимальная же оценка по новой модели составила около 2,2 процента.
Особенно резко отличались результаты по кратеру Королев. В предыдущих расчетах доля пыли на одном из участков там оценивалась примерно в 22 процента. Новая модель дала результат около 0,4 процента для верхнего слоя этого места и 0,02 процента для нижележащего крупнозернистого льда.
Это расхождение связано не с получением новых снимков, а с иной интерпретацией существующих наблюдений. На отражение света льдом одновременно влияют размер ледяных зерен и пылинок, количество пыли и расположение слоев.
Исследователи в расчетах приняли радиус пылинок примерно за 1,6 микрометра. Это соответствует наблюдениям, проведенным с орбиты и поверхности Марса. Поскольку более мелкие частицы пыли сильнее влияют на отражение видимого света, для объяснения наблюдаемой яркости оказалось достаточно меньшего количества пыли.
Новые результаты также лучше согласуются с радарными данными о северных ледяных шапках. Ученые предполагают, что относительно чистые слои льда с долей пыли 0,05–0,5 процента могут чередоваться со слоями, где содержание пыли достигает десятков процентов.
Исследование также объясняет сезонное посветление или потемнение полярных льдов. Весной и в начале лета поверхность льда покрывается мелкозернистым инеем, содержащим около 1–2 процентов пыли. При повышении температуры иней испаряется — сублимируется, минуя жидкую фазу. В результате обнажается находящийся под ним крупнозернистый и более чистый лед.