На этой фотографии хорошо заметна эродированная поверхность Марса на Южном полюсе. Снимок получен инструментом HiRiSE 12 сентября 2016 года (Источник: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona)

В сложном деле изучения Солнечной системы астрономам помогают тысячи энтузиастов. Сейчас стало известно, что благодаря их усилиям на многих снимках Марса обнаружены интересные для науки объекты. В частности, речь идет о сезонных изменениях структуры полярной шапки Марса на Южном полюсе, обусловленные таянием замерзшего диоксида углерода («сухого льда»). Эти формирования называют "пауками" из-за их своеобразной формы.

Сидя у себя дома, добровольцы изучают «пауков», указывая ученым на различные интересные элементы, которые, возможно, стоит изучить. Десятки тысяч человек внимательно осматривают снимки, присланные аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter. «Пауков» удалось обнаружить в разных местах Южного полюса. Для получения снимков, которые нужно изучать, добровольцы используют проект «Planet Four: Terrains». Здесь как раз и размещаются фотографии, полученные инструментом HiRiSE. Добровольцы уже изучили снимки с 20 разных локаций южного полюса красной планеты.

Планетолог Мег Швамб из обсерватории Gemini (Гавайские острова) представил результаты первого года работы добровольцев на ежегодной встрече представителей American Astronomical Society.

«Пауки» или araneiform действительно похожи на представителей класса паукообразных. Это сеть относительно небольших каналов, сходящихся в одной точке. Участники, которые исследовали эти формации ранее, утверждают, что «пауки» образуются при таянии диоксида углерода в нижних слоях отложений замерзшего водяного льда и СО₂. Вырывающийся на поверхность под давлением углекислый газ высекает в грунте и льду каналы, которые похожи на паучьи лапы.

«Углекислый газ „вырезает“ узоры, прорываясь через слои льда. Он также выносит на поверхность пыль и грунт, которые при помощи ветра распределяются по трещинам во льду, делая их более заметными. За последние десять лет этот процесс был замечен при помощи HiRiSE в разных местах Южного полюса. За эту марсианскую весну мы обнаружили еще 20 дополнительных регионов. Без помощи общественности мы бы не смогли отследить, как эти локации изменяются весной и летом, по сравнению с другими регионами», говорит Швамб.

Интересно, что в некоторых местах, где сейчас замечены «пауки», ранее ученые не предполагали наличия замерзшего углекислого газа. Результаты новых наблюдений показывают, что «пауки» образовываются в местах, где поверхность сформировалась из материала, выброшенного из ударного кратера.

Атмосфера Марса состоит, преимущественно, из углекислого газа. Она более разрежена, чем воздушная оболочка Земли, и на 95,9% состоит из углекислого газа, около 1,9% приходится на долю азота и 2% аргона. Содержание кислорода 0,14%. Среднее давление атмосферы на поверхности в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли.


Так «пауки» выглядят, когда лед тает. «Пауки» на самом деле вырыты в грунте, они не выпуклые. Солнце освещает эти объекты таким образом, что они выглядят выпуклыми, но это не так. Глубина каналов на снимке составляет 1-2 метра

Зимой, когда температура падает до точки замерзания диоксида углерода (78,5°С), на полюсах образуются шапки из этого соединения. Когда температура поднимается выше точки замерзания, углекислый газ сублимирует, переходя из твердой сразу в газообразную форму. «Пауков» на Марсе много. Большое их количество можно видеть, например, на этой фотографии. Полярные шапки Марса, как считают специалисты, состоят из двух слоев. Основной слой — нижний, его толщина достигает сотен метров. Это водяной лед, который смешан с пылью, он сохраняется и в летний период. Нижний слой формирует постоянные шапки Южного и Северного полюсов красной планеты.

Верхний слой полярных шапок зимой имеет толщину около 1 метра. Этот слой сформирован твердой углекислотой. Зимой временная шапка, сформированная «сухим льдом» достигает параллели 50 градусов, а иногда заходит и дальше. Весной и летом этот слой практически исчезает, остается только шапка из водяного льда.

Mars Reconnaissance Orbiter — многофункциональная межпланетная станция, которая достигла Марса 10 марта 2006 года. Станция оснащена большим количеством научных приборов и инструментов, включачя камеру HiRISE (High Resolution Imaging Science). Разрешение снимков, получаемых этой камерой, составляет 30 сантиметров.