Северный полюс Марса оказался значительно менее пыльным, чем считали учёные

Доля минеральной пыли в открытых залежах водяного льда на северном полюсе Марса в среднем составляет менее 3% по массе, что существенно ниже прежних оценок, достигавших 25%. К такому выводу пришли ученые Вашингтонского университета в исследовании, опубликованном в журнале npj Space Exploration.

Согласно расчетам авторов работы — старшего научного сотрудника Центра полярных исследований Адитьи Хуллера и исследователя Пари Мохан, — основная масса крупнозернистого льда северной полярной шапки практически свободна от взвесей: концентрация пыли в ней составляет от 0,05% до 0,5%. Зафиксированные орбитальными аппаратами сезонные колебания отражательной способности поверхности вызваны не общим загрязнением ледника, а циклами конденсации. Зимой на поверхности оседает тонкий слой мелкозернистого инея с содержанием пыли от 1% до 2%, а с наступлением лета этот налет испаряется, обнажая глубинный чистый лед.

Пересмотр параметров потребовался из-за методологической погрешности более ранних анализов. Долгое время исследователи опирались на фотометрические алгоритмы, изначально разработанные для сухого лунного реголита. Применение лунных моделей к ледяным кристаллам завышало расчетную долю примесей при интерпретации спектров отражения. Авторы новой работы адаптировали методы теории радиационного переноса, используемые в земной гляциологии для изучения полярных ледяных щитов. В расчетах использовались спектрометрические данные приборов CRISM (орбитальный зонд Mars Reconnaissance Orbiter) и OMEGA (Mars Express), а также замеры автоматической станции NASA Phoenix, работавшей в приполярной зоне Марса.

Новые данные устраняют расхождение между поверхностной спектрометрией и результатами радиолокационного зондирования радарами SHARAD и MARSIS, которые ранее фиксировали высокую радиопрозрачность и общую чистоту полуторакилометровой толщи полярных отложений.

Концентрация пыли определяет альбедо ледникового покрова: темный лед поглощает больше солнечной радиации и быстрее сублимирует. Установленная чистота северной полярной шапки указывает на ее более высокую термодинамическую устойчивость в периоды вековых колебаний оси вращения планеты, а также позволяет скорректировать климатические модели и расчеты энергетического баланса Марса.

Источник: washington.edu