Про механізми можливого періодичного перерозподілу водяного льоду між полярними шапками Марса

Abstract

У Північній полярній шапці на початку ХХІ століття підтвердили наявність значної кількості водяного льоду. Дещо пізніше прилади орбітального апарата «Марс-Експрес» також змогли зареєструвати чималі поклади водяного льоду й навколо Південного полюса. А над водяним льодом було знайдено шар «сухого» льоду товщиною від 2 до 7 мм. Загальні відкладення у Південній полярній шапці виявилися суттєво меншими, ніж у Північній. Спостереження з допомогою гамма-спектрометра дозволили виявити велику кількість водню, що міститься під поверхнею Марса на значних відстанях від полярних шапок, й навіть на екваторі планети. Даний водень входить до складу водяного льоду, який у таких місцях є захищеним від сублімації ґрунтом з ізоляційної породи, пилу й уламків породи. В часи літніх пилових бур значні кількості пилу підіймається внаслідок швидкого сезонного переміщення вуглекислого газу й водяної пари; через певний час цей пил осідає з атмосфери. Це приводить до сезонного накопичення пилу в шаруватих відкладеннях в обох полярних та приполярних областях. При зміні пір року на планеті, внаслідок суттєвого ексцентриситету орбіти Марса, виникає значна асиметрія в змінах притоку сонячної енергії до протилежних півкуль. Відмінності між афелієм і перигелієм досягають 40%. По цій причині, при перебуванні планети в афелії, літо у Північній півкулі є довшим та холоднішим, ніж у Південній. Через таку відмінність сезонних характеристик між південною та північною півкулями, своєрідний сезонний «насос» за відносно короткий проміжок часу може повністю перенести воду до полярної шапки у тій півкулі, в котрій літо припадає на проходження через афелій орбіти. Моделювання існуючих кліматичних процесів на Марсі вказує на те, що відкладення водяного льоду мають циклічно перерозподілятися між південною та північною полярними областями Марса протягом приблизно 21000 років. Вісь обертання Марса в циклах Міланковича могла змінювати свій нахил багато раз. Період таких змін близький до 105 років. Тому асиметрія, яка описана в роботі є молодою, що, можливо, призводить до зміни знаку. Цілком можливо, що протягом історії Марса полярні шапки неодноразово мінялися місцями.

Keywords

• Марс, водяний лід, полярні шапки, пори року, зміни клімату