Раскрыта тайна ледников Марса
Планетарный геолог Джо Леви, доцент геологии Колгейтского университета, и его коллеги представили результаты анализа ледников Марса, который был проведен при помощи революционного для науки метода. Исследование помогло раскрыть давнюю тайну Красной планеты и впервые позволило подсчитать число ледниковых периодов на ней.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academies of Sciences (PNAS), а релиз о нем появился на сайте Университета Колгейта. О существовании ледников на Марсе известно давно. Существует множество снимков этих образований.
Для ученых сама природа их происхождения является загадкой. Дело в том, что они заметно отличаются от земных. Так, на Земле ледники во времена последнего ледникового периода около 20 тысяч лет назад представляли собой широкие полосы, покрывавшие поверхность. Когда они таяли и отступали к полюсам, то оставляли после себя отчетливые следы, в том числе многочисленные перемещенные камни.
Однако на Марсе ледники никогда не отступали. По оценкам ученых, они остаются на холодной поверхности Красной планеты уже более 300 миллионов лет. А на их поверхности лежат камни и песок. По сравнению Леви, это все равно, что положить "положить лед в холодильник под всеми этими отложениями".
До сих пор геологи не могли точно сказать, как и когда образовались марсианские ледники: во время одного глобального ледникового периода или в результате нескольких отдельных событий, происходивших на протяжении миллионов лет.
Для поиска ответа на этот вопрос Леви применил новый метод анализа. Он основан на утверждении, что ледниковые периоды являются результатом сдвига наклона оси планеты. Следовательно, изучение того, как орбита и климат Марса менялись с течением времени, а также какие породы, газы или даже микробы оказались в ледяной ловушке, может дать ответ на давний вопрос.
Проблема же заключалась в том, что действующие модели параметров орбиты Марса за последние 20 миллионов лет считаются достоверными, а вот моделей, достоверно описывающих более ранние явления, пока нет. Поэтому был разработан метод, позволяющий исследовать камни на поверхности ледников. Поскольку, как предполагалось, они должны разрушаться с течением времени, постоянное движение вниз по склону от более крупных к более мелким камням может указать на единичное продолжительное событие.
В новом исследовании для анализа были отобраны 45 марсианских ледников. Их четкие изображения с высоким разрешением были получены спутником Mars Reconnaissance Orbiter. Леви решил по ним подсчитать размер и количество камней. Процесс оказался трудоемким, поэтому к нему привлекли волонтеров - десять студентов упомянутого университета. За два года им удалось измерить размеры примерно 60 тысяч крупных камней.
Анализ показал, что размеры валунов распределены случайным образом. Это поставило под сомнение эффективность нового метода. Однако затем исследователи поняли, что метод следует слегка скорректировать. Оказалось, что для анализа важнее не размер камней, а то, как они были сгруппированы.
Также ученые поняли, что валуны на Марсе перемещаются внутри ледников, при этом они не разрушаются. В то же время камни распределены в виде четких полос - обломков - на поверхности ледников. По сути, они обозначают границы отдельных ледяных потоков, образовавшихся при наклонах оси вращения Марса. Основываясь на этих данных, Леви и его команда пришли к выводу, что на Марсе за последние 300-800 миллионов лет произошло от шести до 20 отдельных ледниковых периодов.
"Эта статья - первое геологическое свидетельство того, что именно марсианская орбита и углы ее наклона могли делать в течение сотен миллионов лет, - говорит Леви. - Эти ледники представляют собой маленькие капсулы времени, в которых фиксируются "снимки" того, что витало в атмосфере Марса. Теперь у нас есть доступ к сотням миллионов лет марсианской истории без необходимости углубляться в кору этой планеты - мы можем просто отправиться в виртуальный поход по ее поверхности".
