Овраги на Марсе формирует не вода, а замёрзший углекислый газ

На Марсе обнаружены овраги, которые меняются со временем и внешне напоминают земные. Однако на Красной планете слишком холодно и атмосфера слишком разреженная для существования жидкой воды на поверхности. Исследователи из Université Paris-Saclay под руководством Apolline Leclef проанализировали данные спектрометров CRISM на зонде Mars Reconnaissance Orbiter и OMEGA на Mars Express, сосредоточившись на регионе Sisyphi Cavi — системе глубоких полярных впадин у южного полюса Марса.

Вода исключена

Первым делом учёные опровергли гипотезу о водном происхождении оврагов. Вода имеет характерную полосу спектрального поглощения на 1,5 μm, которая полностью отсутствовала весной, когда углекислый лёд, покрывающий поверхность Марса зимой, испаряется. Хотя исследователи обнаружили соли и глины — вещества, обычно требующие воды для образования — они находились только на высоких плато и краях кратеров, но не рядом с активными оврагами.

Гейзеры не подходят по времени

Следующий кандидат — марсианские гейзеры, работающие по механизму Киффера. При этом механизме прозрачный сухой лёд покрывает зимние районы планеты. Весной усиливающееся солнечное излучение нагревает тёмный грунт под льдом, вызывая сублимацию углекислого газа. Давление растёт, лёд разрывается, и высокоскоростные струи CO₂ выбрасывают тёмные шлейфы песка и грунта. Однако активность гейзеров достигает пика около весеннего равноденствия, тогда как овраги начинают формироваться только в середине-конце весны, когда гейзеры уже затихают. Таким образом, гейзеры не объясняют наблюдаемые процессы.

Эффект воздушного хоккея

Авторы работы предложили третий механизм — то, что можно назвать эффектом воздушного хоккея. При игре в воздушный хоккей твёрдый предмет может скользить по поверхности, поддерживаемый подушкой воздуха снизу. На Марсе происходит аналогичный процесс: при сублимации углекислый газ действует как смазка под слоями сухого льда, смешанного с грунтом. Вместо того чтобы выбрасываться через трещины в виде гейзеров, газ заставляет неподвижные кучи льда и грязи скользить вниз по склонам, превращаясь в быстрые потоки, способные вырезать в марсианском ландшафте аллювиальные конусы выноса и глубокие траншеи — именно такие овраги и наблюдают учёные.

Земные черты — неземная физика

Если гипотеза верна, это доказывает, что земноподобные географические объекты не обязательно требуют земноподобной физики. Динамическая эрозия в Sisyphi Cavi происходит без единой капли жидкой воды и полностью зависит от цикла замораживания-оттаивания марсианской атмосферы. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv под названием «Properties of Seasonal Ice at Sisyphi Cavi and Implications for Current Modification of Martian Gullies» (DOI: 10.48550/arxiv.2609.03885).

Это данные исследования, а не медицинский совет или окончательный вывод — работа находится на этапе препринта и ещё не прошла рецензирование в рецензируемом журнале.