Драматични промени в климата на Марс преди 400 000 години

Марсоходът Zhurong откри доказателства за драматична промяна в климата на Марс преди 400 000 години под формата на тъмни хребети, положени на върха на ярки дюни, които се вълнуват върху пясъците на Utopia Planitia, които марсоходът изследва.

Учените, ръководени от Ли Чунлай от Националните астрономически обсерватории на Китайската академия на науките, използваха инструментите на марсохода, съчетани с наблюдения с висока разделителна способност от китайския орбитален апарат Tianwen-1 Mars, за да разгледат по-отблизо големи пясъчни дюни близо до мястото, където Zhurong кацна през май 2021 г.

Формата на полумесец на дюните е ерозирала в продължение на стотици хиляди години, с дълги тъмни хребети, наречени напречни еолични хребети (TARs), образуващи се върху полетата от дюни, но очевидно под различен ъгъл от този на раздухваните от вятъра дюни.

TARs са наблюдавани из целия Марс на по-ниски средни ширини, но моделите на глобалната атмосферна циркулация, които описват посоката на ветровете на Червената планета, не са били в състояние да обяснят как са се формирали характеристиките – досега.

Изследването на Zhurong на дюните установи, че телата им с форма на полумесец са направени от по-ярък материал под по-тъмния материал, който образува TARs. От орбита Tianwen-1 наблюдава 2262 ярки дюни на Марс и въз основа на броя на кратерите върху дюните, изследователският екип изчислява, че те са се образували преди между 2,1 милиона и 400 000 години.

Това означава, че тъмните TARs трябва да са се образували върху тях през последните 400 000 години. Това датиране съвпадат с началото и края на последната голяма ледникова епоха на Марс. Това, че TARs са се образували под различен ъгъл спрямо дюните, означава, че посоката на вятъра в по-ниските средни ширини трябва да се е променила с края на ледниковия период.

Ледниковият период започва и свършва поради промени в ъгъла, под който се върти Марс, причинени от циклите на Миланкович. Тези цикли включват периодично блуждаене на ротационната ос на планетата спрямо равнината на нейната орбита, причинено от комбинираните ефекти на гравитацията на слънцето, Юпитер и другите планети, както и от формата и прецесията на орбитата на планетата.

И Земята, и Марс изпитват тези цикли, които съответстват на климатичните промени. В случая на Марс неговият ъгъл на въртене (наричан неговия наклон) варира между 15 градуса и 35 градуса между 2,1 милиона и 400 000 години, предизвиквайки хаос с неговия климат. Днес наклонът на Марс е около 25 градуса.

Донякъде изненадващо, ледниковият период на Марс не е съвсем същият като на Земята. Обикновено марсианските ледникови периоди показват по-високи температури на полюсите и движение на водни пари и прах към средните ширини, където се отлагат. По време на последната ледникова епоха тази вода и прах образуват слой с дебелина метри, който все още остава под повърхността в избрани места под 60 градуса ширина и почти навсякъде над 60 градуса. Настоящата геоложка ера на Марс е известна като Амазонската епоха, която започва между 3,55 и 1,88 милиарда години.

„Наблюденията на текущия климат на Марс могат да помогнат за прецизиране на физическите модели на марсианския климат и еволюцията на ландшафта и дори да формират нови парадигми.“ Междувременно марсоходът Zhurong влезе в хибернация по време на дългата северна зима на Марс. Предстои да се реактивира и съдбата му остава несигурна.