Сети узких каналов, покрывающих поверхность марсианских дюн и называемых "оврагами", десятилетиями озадачивали астрономов. Изначально исследователи предполагали, что они образовались миллиарды лет назад под действием жидкой воды, когда Красная планета изобиловала реками и озерами. Позже наблюдения орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter от NASA привели к выводу, что овраги формируются в результате сезонного замерзания углекислого газа.
Теперь специалист по наукам о Земле из Утрехтского университета Лоннеке Роелофс решила проверить эту теорию, смоделировав условия Марса в лаборатории и наблюдая, как блоки углекислого газа "прокапывают" себе путь сквозь имитацию марсианского грунта.
Теория особенно интересна тем, что подобного явления не существует на Земле. Чтобы блоки льда из CO2 образовались на поверхности дюн, температура должна опуститься до -120 градусов Цельсия во время марсианской зимы.
Когда к концу зимы температура начинает расти, некоторые из этих блоков – размером до метра в длину – могут откалываться, запуская процесс "зарывания". Благодаря огромной разнице температур между нагревающимися дюнами и ледяными блоками, газ на их нижней стороне может сублимировать, фактически заставляя их "взрываться".
Используя "марсианскую камеру", способную воспроизвести суровые условия Красной планеты, Роелофс с коллегами попытались воссоздать феномен на Земле.
В нашей симуляции я видела, как высокое давление газа выбрасывает песок вокруг блока во всех направлениях.
В результате блок зарывается в дюну, повторяя процесс снова и постепенно скользя вниз, оставляя за собой овраг.
Мы экспериментировали, симулируя склон дюны под разными углами наклона. Мы бросали блок сухого льда с вершины склона и наблюдали за происходящим. После того как нашли нужный угол, мы наконец увидели результат. Блок льда начал зарываться в склон и двигаться вниз, как роющий крот или песчаные черви из "Дюны". Это выглядело очень странно.
Когда температура достаточно повышается ранней весной, на месте блока остается только небольшая впадина.
Когда блоки достигают подножия склона и останавливаются, лед продолжает сублимировать, пока весь CO2 не испарится. Остается углубление в песке у основания дюны.
Помимо изучения истории Марса на предмет следов внеземной жизни, новые открытия могут помочь в исследованиях на Земле. По словам Роелофс, изучая формирование ландшафтных структур других планет, мы можем выйти за рамки привычного мышления о Земле.