Изменение климата на Марсе происходит из-за Солнца

На марсианских полюсах расположены ледяные шапки, состоящие изо льда и пыли, слои которых отражают прошлые изменения климата на планете.

Исследователи из института Нильса Бора связали слои в ледяной шапке на северном полюсе Марса с изменениями солнечной инсоляции и установили, таким образом, первую датированную историю климата на Марсе.

Результаты опубликованы в издании Icarus. Ледяные шапки на полюсах Марса — километровой толщины. Они содержат слои, которые можно найти на утесах и склонах марсианских долин, и о них ученым известно давно, с момента первых поступивших на Землю спутниковых снимков. По этим слоям, как считается, можно прочитать историю Марса, так же как климат Земли, анализируя ледяные шапки в Гренландии и Антарктиде.

Инсоляция на Марсе с течением времени менялась драматически, главным образом вследствие значительных перемен в наклоне оси вращения планеты. Годами исследователи пытались связать солнечную инсоляцию и формирование слоев, отыскивая признаки периодических последовательностей в видимых слоях, которые можно увидеть в верхних 500 метрах почвы. Такие последовательности позволили бы отследить известные изменения солнечной инсоляции на Марсе, однако непонятно, есть ли между сменой инсоляции и изменениями в слоях какая-либо корреляция.

Корреляция между льдом, пылью и солнцем

«Здесь мы пошли совершенно другим путем. Мы разработали модель построения слоев на основе фундаментальных физических процессов, которая показала корреляцию между накоплением льда и пыли и солнечной инсоляцией», пояснила Кристина Хвидберг из университета Копенгагена.

Она пояснила, что в модели формирование слоя стимулируется инсоляцией, и богатые пылью слои могут быть сформированы в результате двух процессов: увеличенного испарения льда летом и изменения накопления пыли в результате наклона оси.

Ученые установили структуру модели, которая может объяснить формирование слоя так, чтобы оно было совместимо с наблюдениями. Сравнивая распределения слоя в модели с точным измерением структуры слоя на спутниковых снимках ледяной шапки на северном полюсе Марса с высоким разрешением, ученые обнаружили, что модель может воспроизвести сложные последовательности в слоях.

История климата сроком более 1 миллиона лет

„Модель определила возраст верхних 500 метров ледяной шапки северного полюса на Марсе как равный примерно 1 млн лет, с ежегодным накоплением льда и пыли в пределах 0,55 мм ежегодно“, сказала Кристина Хвидберг.

Даже при том, что модель основана лишь на сравнении с видимыми слоями в верхних 500 метрах, предварительные исследования показали, что толщина и внутренняя структура ледяной шапки может быть объяснена моделью, и что таким образом можно объяснить, как лед и пыль накапливались на северном полюсе Марса в результате изменений солнечной инсоляции в течение миллионов лет.

07.09.2012