Ледники из углекислого газа движутся к Южному полюсу Марса
Ледники углекислого газа движутся, создавая сегодня отложения толщиной в километры в южной полярной области Марса, что могло происходить более 600 000 лет, говорится в статье научного сотрудника Института планетологии Исаака Смита.
Перспективный вид южной полярной шапки Марса с использованием изображений Viking, наложенных на топографию с лазерного альтиметра Mars Orbiter. Белый лед представляет собой остаточную шапку из углекислого газа, которая находится поверх более толстых ледников CO 2 и защищает их. Окружающая местность состоит из красной пыли, покрывающей горы на заднем плане, и 4-километровой ледяной шапки H 2 O, поддерживающей ледники CO 2 . Предоставлено: данные НАСА, визуализированные с помощью JMARS.
«Залежи CO 2 , впервые обнаруженные в 2011 году, оказались текущими сегодня, как и ледники на Земле», — сказал Смит, ведущий автор книги «Ледники углекислого газа на Южном полюсе Марса», опубликованной в Journal for Geophysical. Исследования — Планеты.
«Примерно 600 000 лет назад на южном полюсе Марса начал формироваться лед из CO 2 . Из-за климатических циклов лед увеличился в объеме и массе в несколько раз, прерываясь периодами потери массы в результате сублимации», — сказал Смит. «Если бы лед никогда не тек, то он был бы в основном там, где он первоначально отложился, а самый толстый лед был бы толщиной всего около 45 метров он смог образовать отложения толщиной в один километр.
«У ледников достаточно массы, чтобы в случае сублимации они удвоили атмосферное давление на планете. Это ошеломляющая величина, и в статье 2018 года старший научный сотрудник PSI Тан Путциг измерил ее наиболее точно», — сказал Смит. «Самый длинный ледник имеет длину около 200 километров и ширину около 40 километров. Они большие! Эта деятельность продолжается, но скорость потока, вероятно, достигла пика около 400 000 лет назад, когда отложения были наибольшими в массе, и это замедляет ледники».
Вид сверху вниз на крупнейший углекислый ледник на южной полярной шапке Марса. Темные полосы — это границы котловины, ограничивающие ледники шириной 40 километров. Дугообразные топографические впадины являются признаком трещин на вершине ледника. Предоставлено: НАСА/МССС.
Недавняя работа, проведенная частично в PSI (и финансируемая Смитом), исследовала законы течения или прочностные свойства льда из углекислого газа. Эта работа показала, что лед CO 2 течет почти в 100 раз быстрее, чем лед H 2 O в марсианских условиях и на высоких склонах. Вот почему лед CO 2 ведет себя как ледники, в то время как остальная часть ледяной шапки H 2 O, поддерживающая его, кажется неподвижной.
Анализ результатов моделирования ледников с использованием модели ледяного щита и системы уровня моря НАСА, поддержанной двумя соавторами и адаптированной Смитом для работы на Марсе и с CO 2 , показал, что CO 2 лед не был перемещен типичными методами. «Атмосферные отложения придали бы льду форму, которую мы не видим. Он был бы гораздо более равномерным и тоньше более низкие широты, — сказал Смит. «Если бы атмосферные отложения были единственным процессом, воздействующим на лед, то большая его часть была бы обнаружена на самых высоких широтах и на самых высоких высотах. Это просто не тот случай. Лед течет вниз по склону в бассейны, так же как вода течет вниз по склону в озера. Только ледниковый поток может объяснить распределение, которое мы обнаружили в 2018 году».
Дополнительная работа Смита и его команды обнаружила несколько особенностей поверхности, которые очень хорошо аналогичны особенностям, которые мы видим на земных ледниках. К ним относятся топографические профили, трещины и гребни сжатия, которые напоминают земные особенности. Это усилило выводы и послужило основой для сравнения с моделями.
Земля, Марс и Плутон — единственные тела в Солнечной системе, которые, как известно, имеют активно движущийся лед, но они, вероятно, не единственные. В Солнечной системе существует множество типов льда, и с увеличением количества карликовых растений вполне вероятно, что некоторые из них будут иметь ледники из окиси углерода или метана, даже более экзотические, чем ледники из сухого льда, только что обнаруженные на Марсе.
