Перламутровые облака в марсианской атмосфере, глазами марсохода Кьюриосити!
Группа астрономов провела детальное изучение десятков панорамных снимков, полученных марсоходом Curiosity в 2019 и 2021 годах, и зафиксировала уникальное атмосферное явление. Перистые облака на великой высоте переливались красным, зеленым и синим цветами в лучах закатного Солнца. На Земле такие облака именуют перламутровыми, и их наблюдение на Красной планете стало настоящим прорывом. Ученые также обнаружили сезонность этих цветных переливов.
Земля, далеко не единственная планета с атмосферой, обладает своей уникальной, в то время как марсианская атмосфера кардинально отличается. На 95 процентов она состоит из углекислого газа, а оставшиеся пять процентов занимают азот и аргон. В ее составе присутствует также незначительное количество воды, которая в виде пара циркулирует от южного полушария к северному, образуя так называемый «водяной насос». Более того, как недавно выяснили исследователи, эта влага может осаждаться в виде инея на поверхности экваториальных вулканов Марса.
На Красной планете формируются облака, в том числе серебристые, известные как полярные мезосферные или ночные светящиеся, так как их подсвечивают лучи заходящего или восходящего Солнца, когда остальная часть неба по-прежнему темна. Эти серебристые облака возникают на высоте 85-95 километров и составляют углекислый газ и водяной лед, фиксируя себя как минимум на высоте до 90 километров.
Другой редкий тип облаков на Земле — перламутровые. Их можно наблюдать исключительно в полярных широтах на высоте около 35 километров. Они интенсивно изменяются в цвете от красного до синего благодаря тому, что частицы конденсата достигают размеров, схожих с длиной волны света. Астрономы из Соединённых Штатов, Канады и Испании сообщили, что марсоход Curiosity впервые запечатлел перламутровые облака в атмосфере Марса. Тем не менее, они не являются аналогами земных, так как формируются на других высотах и по иным причинам. Они больше напоминают серебристые облака. В исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters, ученые изучили частоту возникновения этого явления и изменения размеров частиц, составляющих облака.
Таймлапс облаков, снятый марсоходом "Кьюриосити"!
Curiosity функционирует в нижних широтах на юге Красной планеты, в кратере Гейла. Исследователи собрали два набора фотографий, полученных аппаратом в период с 30 мая по 26 июня 2019 года (с 2422 по 2448 марсианские сутки) и с 3 марта по 17 апреля 2021 года (с 3047 по 3091 свои марсианские сутки). Из панорамных снимков была создана мозаика с углом обзора 360°, а с помощью положения Солнца на небе ученые определили, что ночные светящиеся облака находились на высоте более 40 километров.
Некоторые дни из выбранных групп поразили астрономов яркими радужными переливами в облаках во время заката. Это уникальное явление, фиксируемое впервые, также показало отсутствие ореола и вторичного свечения в облаках — атрибут, видимый на нижнем снимке прилагаемого коллажа.
Определяя высоту облаков, авторы исследования пришли к выводу, что перистые облака формировались на высоте до 80 километров, а те, что находились выше 50-55 километров, вероятнее всего, состояли из сухого льда (CO2). Некоторые облака имели волнообразную форму со средней длиной 7,5 километра и располагались ниже 55 километров. Эти облака различимы при дневном свете и, скорее всего, состояли из оледенелой воды. Переливы цветов указывали на то, что размеры частиц в испарениях изменялись — синие оттенки подтвердили предположение о том, что облачные частицы росли от 0,75 микрометра до 1,2 микрометра в процессе осаждения.
Специалисты выявили сезонную закономерность образования перламутровых облаков. Они регулярно возникали после захода Солнца в периоды максимальной яркости в начале осени южного полушария. Эти наблюдения подтвердили данные ультрафиолетовой фотометрии за пять лет. Тем не менее, некоторые вопросы остаются без ответа. Как быстро меняются частицы в облаках? Каковы размеры таких облаков? По словам исследователей, новые наблюдения, запланированные на период с ноября 2024 года по март 2025 года и с октября по декабрь 2026 года, могут углубить выборку и дать на них ответы.
