Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Марсианский ландшафт создан кипящей водой

Физики смоделировали следы, оставляемые на грунте  потоком кипящей воды в условиях Марса, где из-за низкого атмосферного давления вода кипит при низких температурах.

На Земле мы привыкли говорить, что вода кипит при температуре 100° С. Но это верно только на уровне моря, поскольку температура кипения зависит от атмосферного давления. Чем оно ниже, тем ниже и точка кипения. Например, на вершине самой высокой земной горы Эверест вода закипит при 60° C. На Марсе, где атмосфера гораздо тоньше, чем на Земле, она может кипеть при температурах даже ниже 0° C. 


Во время марсианского лета, когда тает подземный лед, вода выходит на поверхность Марса, где средняя температура достигает 20° С, и сразу же начинает кипеть. Аналогично ведут себя и потоки соленой воды, обнаруженные в прошлом году.


Долгое время планетологи считали, что роль воды в  формировании современного марсианского ландшафта незначительна. Однако физики из Франции, Великобритании и США провели моделирование поведения потока кипящей воды в условиях, аналогичных условиям  Марса, и показали, что такой поток может заметно изменять поверхность планеты, несмотря на малое количество жидкости. 


Кипящая вода создает нестабильный, турбулентный поток, который способен извлекать осадочные породы и вызвать сухие лавины. Открытие этого экзотического процесса, неизвестного на нашей планете, в корне меняет представления о формировании марсианской поверхности и делает невозможным прямое сопоставление похожих форм рельефа на Земле и Марсе. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience


Чтобы выяснить, как может поток кипящей воды влиять на марсианский пейзаж, исследователи из Открытого университета (Великобритания) использовали бывшую водолазную барокамеру для воспроизведения низкого давления марсианской атмосферы. Одновременно другая команда из университета Париж-Юг (Франция) провела тот же эксперимент в холодильной камере при атмосферном давлении Земли. В обеих камерах, блоки чистого и солевого водяного льда плавили при температуре 20 ° С на покрытом песком склоне.


Эксперименты показали, что в земных условиях вода просто постепенно просачивалась в песок, не оставляя никаких следов на поверхности после высыхания. В марсианской камере все было иначе. Вода, образованная тающим льдом, начинала кипеть, как только достигала поверхности, и испускаемый газ вызвал выброс зерен песка. Это постепенно приводило к образованию песчаных гребней в передней части потока, которые росли, становились нестабильными и порождали лавины сухого песка. После высыхания на поверхности остаются серии гребней. Процесс был интенсивнее при более низком давлении. 


Соленая вода менее эффективно формирует подобный рельеф, поскольку ее поток более стабилен, чем у чистой воды. Однако из-за большей вязкости поток соленой воды может нести с собой песчинки и образовывать небольшие каналы. Любопытно, что этот процесс при низком давлении иногда может стать взрывоопасным.


Таким образом, нестабильность воды значительно повышает ее влияние на формирование поверхности. Это расширяет диапазон процессов, которые могли бы объяснить наблюдаемую активность на поверхности Марса, например, весной при таянии на склонах намерзшего за зиму инея, состоящего из углекислого газа и воды, а также темных потоков (периодических наклонных линий), видимых летом.


По материалам Национального центра научных исследований (CNRS, Франция) 
(По ссылке можно посмотреть видео процессов)

Автор: Алексей Понятов

Источник: nkj.ru

Статьи по теме