На полюсах Марса существуют ледяные шапки, сформированные из слоев пыли и льда. Эти слои формировались тысячелетиями и хранят в себе изменения климата красной планеты. Исследователи из Института Нильса Бора связывают слои в ледниковом покрове на Северном полюсе Марса с изменениями количества падающего солнечного света.

Ледниковые покровы на полюсах Марса имеют толщину в несколько километров и состоят из пыли и льда. В этих покровах есть неоднородности, которые можно наблюдать в виде впадин и ущелий. Эти особенности ледяного покрова Марса известны очень давно, и, в настоящее время, ученые предполагают, что марсианский рельеф отражает на себе следы солнечной активности.

Количество солнечного света, падающего на поверхность Марса, сильно менялось, в первую очередь из-за больших изменений в наклоне вращения оси планеты, что приводило к кардинальным изменениям климата. В течение многих лет ученые попытались связать солнечную инсоляцию и структуру ледяных слоев в поисках признаков периодических изменений в видимых слоях.

Объясняет Кристин Хвидберг, исследователь физики льда в университете Копенгагена:

«Мы решили пойти в абсолютно другом направлении. Мы разработали модель того, как формировались слои с помощью фундаментальных физических процессов, и это демонстрирует корреляцию между формированием льда и солнечной инсоляцией».

Кристин объясняет, что в разработанной модели структуру слоя формирует солнечное излучение, а ледяная пыль формируется двумя процессами: 1) увеличенное испарение льда в течение лета в косом направлении (когда ось вращения наклоняется вниз), и 2) изменения в накоплении пыли в результате изменений наклона оси. Модель проста, но физически возможна, и она может использоваться, чтобы исследовать связь между изменениями климата и строением слоя.

 

Исследователи установили структуру модели, которая могла объяснить строение слоя так, чтобы это совпадало с наблюдениями. Сравнивая слои в модели с измерениями со спутниковых изображений, они обнаружили, что модель в состоянии воспроизвести сложные последовательности пыли и льда в слоях.

«Разработанная модель исследует верхние 500 метров ледника на северном полюсе Марса, эквивалентным приблизительно 1 миллиону лет и средней скорости накопления льда 0.55 мм ежегодно. Это связывает отдельные слои с максимумами солнечной активности, и, таким образом, устанавливает датированную историю климата северного полюса Марса более чем 1 миллион лет назад.»

Даже при том, что модель основана на сравнении с видимыми слоями, предварительные исследования показывают, что вся толщина и внутренняя структура ледникового покрова могут быть объяснены моделью и с большим интервалом времени, в несколько миллионов лет.

По информации центра изучения климата университета Копенгагена.