На Марсе открыт новый тип песчаных дюн

Команда планетологов, возглавляемая исследователями из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology, Pasadena), обнаружила на Марсе дюны, которые по величине существенно отличаются от песчаных образований подобного рода, встречающихся на Земле.

Диапазон характерных размеров — промежуточные между «рябью» с расстоянием между двумя соседними гребнями в десятки сантиметров и громадными протяженными возвышенностями, отделенными друг от друга сотнями метров. Результаты исследований опубликованы в журнале Science.

И на Марсе, и на Земле существуют дюны примерно одинакового размера. Их формирует ветер, «нагоняющий» песок на более пологий склон. С подветренной стороны — более крутой, чем наветренная — постоянно происходят небольшие песчаные обвалы. На земных дюнах также наблюдается мелкая «рябь» с периодом менее 30 см, которая возникает при столкновении переносимых ветром песчинок с частицами сравнимой величины, «поднимаемых» с поверхности потоком воздуха.

«Однако на Марсе, кроме того, имеются некоторые совершенно уникальные особенности, не наблюдаемые на Земле», — сообщил руководитель исследования Матье Лапотр (Mathieu Lapotre). Вместе с коллегами он проанализировал полученные марсоходом Curiosity и орбитальным аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter изображения рельефа, предположительно образовавшегося на дне древних марсианских водоемов. Несмотря на то, что депозиты (отложения) на большинстве снимков по всем признакам были созданы ветром, дующим над песком, форма дюн и расстояние между соседними грядами «ряби» местами больше напоминали узоры, возникающие под действием подводных течений.

Принимая во внимание результаты проведенных на Земле опытов по исследованиям переноса твердых веществ водными потоками, планетологи разработали серию экспериментов и произвели математические расчеты, позволившие им, используя соответствующие масштабирующие множители для выравнивания внешних условий, определить основные параметры песчаной «ряби» и сопоставить полученные значения с аналогичными величинами, измеренными при наблюдениях марсианских дюн.

В конечном итоге последние продемонстрировали лучшее совпадение с «подводной рябью», что убедило ученых в правильности их теоретических построений и подтвердило реальность существования нового типа песчаных формаций, возникающих в специфических условиях климата Красной планеты. Для этих структур было предложено название wind-drag ripples — «ветровая рябь».

Поскольку Лапотр и его коллеги смогли обнаружить корреляцию размеров «ряби» с давлением воздуха, они предложили новый способ использования снимков марсианских осадочных пород для оценки глобальных изменений плотности атмосферы Марса со временем. Таким образом, было получено дополнительное доказательство того, что соседняя планета в прошлом имела более мощную газовую оболочку, в которой формировалась песчаная «рябь» меньших размеров (или даже не появлялась вообще). Размер структур, «зацементированных» в марсианских песчаниках, похоже, зафиксировал уже более разреженную атмосферу поздних эпох.

Ученые проанализировали текстуры «ряби» в песчаниках возрастом более 3 млрд лет на участках, исследованных роверами Opportunity и Curiosity. При этом было обнаружено, что она имеет приблизительно такие же размеры, как и на современных активных дюнах. Это вполне согласуется с предположением о том, что Красная планета потеряла большую часть своей атмосферы на ранних этапах эволюции, после чего там за исторически короткий срок исчезли поверхностные водоемы.