Группа международных исследователей провела масштабное сравнение инфракрасных снимков Земли и Марса с космических аппаратов. Результаты исследования, опубликованные в AGU Advances, показали интереснейшую особенность — в отличие от Земли, где экваториальные области получают избыток энергии, на Марсе наблюдается противоположная ситуация.
Земные приполярные зоны эффективно отражают солнечное излучение благодаря ледяному покрову, но слабо удерживают инфракрасное излучение поверхности. Это связано с распределением водяного пара — основного парникового газа Земли. В полярных областях его концентрация минимальна, тогда как в экваториальном поясе он создает мощный теплоудерживающий слой. Благодаря этому избыточная энергия экватора перераспределяется в высокие широты посредством атмосферной циркуляции.
Долгое время энергетический баланс Марса оставался загадкой из-за недостатка качественных долговременных наблюдений. Прорыв случился благодаря данным аппарата Mars Global Surveyor. Анализ показал удивительную картину — экваториальные области Марса испытывают энергетический дефицит, в то время как приполярные регионы накапливают избыток энергии.
Ученые объясняют это практически полным отсутствием водяного пара в атмосфере Марса, где средняя температура составляет -64°C против земных -15°C. В результате экваториальные области теряют накопленное за день тепло в течение ночи.
Приполярные области Марса демонстрируют особый режим — летом они получают значительное количество солнечной энергии при коротких ночах, что минимизирует потери тепла. Зимой же, несмотря на длинные ночи, общие потери энергии невелики из-за низкого поступления солнечного света.
Весенний период в южном полушарии Марса характеризуется пиковым энергетическим профицитом в 80 Вт/м2. Именно этот дисбаланс провоцирует возникновение пылевых бурь в периоды сезонных переходов. Яркий пример — глобальная буря 2001 года, охватившая всю планету. Хотя она затруднила поглощение солнечного тепла, пылевой экран также предотвратил избыточное охлаждение поверхности.
Это открытие имеет огромное практическое значение. Во-первых, понимание механизма пылевых бурь позволит точнее прогнозировать их появление, что критически важно для будущих марсианских миссий. Во время бурь солнечные батареи теряют эффективность, а системы охлаждения, включая атомные источники энергии, могут испытывать серьезные трудности.
Во-вторых, выявленный «обратный» энергетический баланс Марса открывает оптимистичные перспективы для его терраформирования. Нагрев полярных ледяных шапок с помощью орбитальных зеркал может оказаться более эффективным, чем предполагалось ранее. Многие специалисты считают этот метод наиболее экономически целесообразным среди всех предложенных вариантов преобразования Марса.
Источник: naked-science.ru
