Марс имеет разреженную атмосферу, состоящую в основном из углекислого газа, и эти потухшие вулканы поднимаются сквозь большую ее часть. Самый большой из них — гора Олимп, которая представляет собой щитовой вулкан диаметром 600 километров, что примерно равно размеру всего штата Аризона.
Другие вулканы, гора Арсия, гора Павлина и гора Аскрей, находятся на высоте от 14 до 18 километров. Кальдеры вулканов прогибаются, создавая место для конденсации инея — уникальный микроклимат, который позволяет конденсировать водяной лед даже на низких широтах расположения вулканов. Ожидалось, что высота над уровнем моря не повлияет на образование инея, поскольку марсианская атмосфера очень разреженная.
«Мы думали, что иней не может образоваться вокруг экватора Марса, поскольку сочетание солнечного света и разреженной атмосферы поддерживает относительно высокие температуры как на поверхности, так и на вершинах гор – в отличие от того, что мы наблюдаем на Земле, где вы могли бы ожидать увидеть покрытые инеем вершины», — объясняет ученый Адомас Валантинас, который сделал это открытие в 2008 году.
В течение нескольких лет исследователи изучали облако водяного льда, образующееся из горы Арсия во время марсианской весны. Теперь выясняется, что там происходят и другие водные явления. Вулканы концентрируют небольшое количество влаги, присутствующей в атмосфере Марса, в области на вершине, где как раз созданы условия для конденсации льда.
«Ветры поднимаются по склонам гор, принося относительно влажный воздух с поверхности земли на большие высоты, где он конденсируется и оседает в виде инея, — добавил Николас Томас. — Иней, который мы наблюдаем на вершинах вулканов Марса, по-видимому, оседает в затененных областях кальдер, где температура ниже».
Эти вулканы не только самые высокие во всей Солнечной системе, но и очень хорошо изучены. Но иней заметили только сейчас, почему?
Есть несколько причин: во-первых, нужна орбита, которая позволит ученым наблюдать за местоположением ранним утром. В то время как два марсианских орбитальных аппарата ЕКА – Mars Express и TGO – находятся на таких орбитах и могут вести наблюдения в любое время суток, многие из других агентств вместо этого синхронизированы с Солнцем и могут вести наблюдения только во второй половине дня. Во-вторых, отложение инея связано с более холодными марсианскими сезонами, что еще больше сужает возможности для его обнаружения.
Это открытие добавляет некоторые важные знания к тому, что мы знаем и ожидаем о воде на Марсе, и будет иметь важное значение для будущих исследований как роботами, так и людьми.