Одним из преимуществ наличия группы спутников, вращающихся вокруг другой планеты, является то, что благодаря им учёные могут проанализировать погоду на этой планете. Иногда это приводит к тому, что исследователи находят закономерности, поразительно похожие на те, что встречаются на нашей родной планете. Так было недавно, когда группа учёных из ЕКА использовала данные Mars Express для анализа того как именно образуются облака на Марсе. Ни для кого не стало сюрпризом то, что ядром этого процесса оказалась пыль. А получившиеся облака были очень похожи на те, что встречаются здесь, на Земле – в тропиках.
В статье, недавно опубликованной в журнале Icarus, использовались данные с двух камер Mar Express: камера визуального наблюдения (VMC) и стереокамера высокого разрешения (HRSC), а также ещё одна камера с орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter. Все эти камеры были сфокусированы на одном конкретном событии – образовании облаков вокруг северного полюса Марса весной.
В это время года образование облаков является обычным явлением в этом регионе, но это первый раз, когда на него направлено столько ресурсов для сбора данных. В частности, две заметные пыльные бури образовались весной 2019 года, когда были собраны данные для статьи. Эти данные включали в себя настоящие фотографии, на которых было видно нечто знакомое наблюдателям за штормами на Земле – спиральные узоры.
На одном из наиболее отчётливых снимков из изображений HRSC показана спиральная структура, очень похожая на ураган (или циклон, как их называют в некоторых частях мира) на Земле. Размер структур составляет от 1000 до 2000 километров, и считается, что они вызваны теми же закономерностями, что и ураганы, формирующиеся на Земле.
Сходства между земными и марсианскими облаками на этом не заканчиваются. Некоторые из наиболее живописных облачных образований Земли имеют “текстурированный” рисунок, который делает их похожими на песок. Аналогичная картина наблюдается и на Марсе: на некоторых изображениях, отправленных Mars Express, можно увидеть “текстурированные” облака.
Эти текстуры формируются в результате конвекции, когда на Земле воздух, содержащий воду, нагревается Солнцем, поднимается вверх и в конечном итоге вода конденсируется, образуя облака. Однако на Марсе вода не так легкодоступна, поэтому Солнце нагревает запыленный воздух, заставляя его подниматься таким же образом, а затем собираться в промежутках между карманами горячего воздуха. Эта общая “конвекция с закрытыми ячейками” приводит к появлению текстурированного узора, видимого на изображениях.
Однако Марс и Земля – не единственные места, где происходит это явление. На Венере также присутствует конвекция с закрытыми ячейками, о чём свидетельствуют данные, собранные аппаратом Venus Express. Поскольку на Венере также не хватает воды, а её атмосфера намного толще, чем на Земле или Марсе, кажется, что фундаментальные процессы, которые вызывают эти облачные образования, не слишком отличаются на этих планетах.
Обнаружение подобных закономерностей в других местах Солнечной системы будет полезно для будущих миссий. Использование этого сходства для предсказания марсианской погоды, особенно для будущих миссий с экипажем, является одним из способов, с помощью которого такие давние миссии, как Mars Express, могут продолжать способствовать долгосрочному исследованию космоса человечеством.