Если мы хотим отправиться на Марс, мы должны подготовиться к серьезным испытаниям. Это холодная и бесплодная планета, где нечем дышать. Одна из самых серьезных проблем, которую, кстати, не всегда учитывают, — это пыль. Марс на самом деле представляет собой одну большую пустыню, где ветер постоянно поднимает вверх частицы почвы. Во время особо сильных бурь они заполняют собой всю атмосферу, погружая планету во тьму. Следствием этого является не только начало ночи среди дня, но и заметные температурные колебания. Если мы действительно собираемся там процветать, было бы неплохо как следует изучить это явление.
Одним из первых космических аппаратов для изучения влияния пыли на температуру Марса стала индийская автоматическая межпланетная станция «Мангальян» (Mars Orbiter Mission, MOM). Она вышла на орбиту в сентябре 2014 года и несла на борту пять приборов для изучения атмосферы и поверхности. Уже в октябре она заметила, как в северной части планеты, а именно на Lunae Planum, образовалась небольшая пыльная буря. В течение недели оно усилилось, сместилось к экватору, а еще через семь дней исчезло, оставив после себя густой туман.
Благодаря полному отсутствию дождя, меньшей гравитации и гораздо более тонкой атмосфере пыль может висеть над поверхностью гораздо дольше, чем на Земле. Ученые отслеживали поведение этого вещества целый год, а в 2018 году опубликовали отчет о своих наблюдениях. Если говорить об уже упомянутом шторме, то пыль, преодолев экватор, под действием восходящих течений поднялась на высоту из 20 километров. Несмотря на фактическое закрытие солнцем, атмосфера в районе ее пребывания прогрелась на целых 10 градусов по Цельсию. При этом повышение температуры произошло очень быстро по местным меркам.
Кстати, ученых не удивил зафиксированный эффект, так как каждый раз, когда в атмосферу поднимается огромное облако пыли, оно может либо охлаждать, либо нагревать климат. Все зависит от физических свойств этого материала и того, как он взаимодействует с солнечным светом. Когда крошечные взвешенные частицы, называемые аэрозолями, плавают в газовой среде, они отражают или поглощают некоторое количество излучения нашей звезды. В первом случае его отправляют обратно в космос, а это приводит к снижению температуры. Захваченное тепло, в свою очередь, через некоторое время высвобождается в атмосферу или на поверхность планеты.
Обратите внимание: Илон Маск хочет как можно скорее отправиться на Марс со своей космической компанией SpaceX, и предприниматель не скрывает этого.
В этом случае мы фактически имеем дело с тем же парниковым эффектом, от которого страдаем здесь, на Земле.Довольно часто марсианская пыль отражает свет, вызывая охлаждающий эффект, но если она состоит из крупных или темных частиц, происходит поглощение с дополнительным нагревом. Кроме того, интересующая нас подвеска препятствует потере тепла с марсианской поверхности. Атмосфера на планете очень редкая, поэтому говорить об «эффекте одеяла», как на Земле, не приходится. На процесс также влияют такие факторы, как высота подъема пыли и положение на ночной или дневной стороне планеты. Суммарный эффект нагревания или охлаждения в принципе зависит от сложения всех этих условий. Пока не очень ясно, какие факторы спровоцировали повышение температуры, зафиксированное межпланетной станцией «Мангалян», но собранные данные показывают, насколько сложным может быть обсуждаемое сегодня явление и насколько пыль может повлиять на климат на Марсе.
Охлаждение и потепление «аэрозольной природы» также встречается на Земле, и часто. Пепел мощного вулкана может вызвать перепады температур по всей планете, а пыльные бури над Сахарой нагревают воздух над пустыней. Но в последнем случае это всегда локальное событие. На Земле очень сложно представить пылевые облака, заполняющие всю атмосферу на недели и даже месяцы. Тем временем на Марсе штормы создают положительную обратную связь. Пыль в атмосфере нагревает его. Это иногда приводит к увеличению разницы температур как между поверхностью и газовой оболочкой, так и между разными районами планеты.
Более сильное падение провоцирует усиление ветра, который производит еще больше пыли. Описанный цикл можно повторять снова и снова. Все заканчивается только тогда, когда подвесной подвес перекрывает поток солнечных лучей, в результате чего происходит значительное похолодание. Но даже после этого пыль еще долго остается в атмосфере, влияя на местную погоду.
Во всем этом особенно интересно то, что Марс был безжизненной пустыней в течение миллиардов лет. Нет круговорота воды и нормальной атмосферы, которая может динамически изменять облик планеты. Для них все сделано из пыли, которая распределяет энергию и генерирует ветер. Именно в ней следует искать ответы на многие вопросы, которые есть у науки относительно Марса. В том числе о климате и развитии.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Если мы хотим отправиться на Марс, то должны подготовиться к жестоким испытаниям.