Марсианская буря не способна опрокинуть человека так, как показывают фильмы: воздух там слишком разрежен. Зато пыль может закрыть почти всю планету и превратить день в сумерки на недели и месяцы. В 2018 году именно недостаток света оборвал пятнадцатилетнюю работу марсохода Opportunity.
2. От местного вихря до планетарной завесы
Большинство бурь на Марсе остаются локальными. Солнце нагревает поверхность, тёплый воздух поднимается, ветры подхватывают мелкую пыль. Возникают фронты, спиральные системы и пылевые вихри, знакомые по снимкам марсоходов.
Иногда несколько региональных бурь быстро объединяются. Пыль поглощает солнечное излучение и нагревает атмосферу, изменяя ветры и давление. Усиленная циркуляция поднимает ещё больше частиц — получается положительная обратная связь.
За несколько недель пылевая дымка способна распространиться почти вокруг всего шара. Учёные осторожно называют такие события planet-encircling, то есть опоясывающими планету, а не утверждают, что каждый квадратный метр охвачен одинаковым штормом. Даже внутри глобального события плотность пыли сильно различается.
3. Почему бури любят определённый сезон
Крупнейшие события обычно развиваются во время лета в южном полушарии. В этот сезон Марс находится ближе к Солнцу, потому что его орбита заметно вытянута. Более сильный нагрев поверхности создаёт энергию для подъёма пыли и усиливает контраст температур.
Рельеф тоже важен. Огромные бассейны, вулканические области и края полярной шапки направляют ветры и создают места зарождения региональных бурь. Сезонное испарение углекислого льда меняет массу атмосферы и глобальное давление.
Но учёные пока не умеют точно предсказывать, какая региональная буря остановится, а какая охватит планету. В среднем крупные глобальные события наблюдались примерно раз в несколько марсианских лет, но строгого расписания у них нет. Атмосфера Марса проста по составу, однако её пылевой цикл оказался весьма капризным.
4. Как буря остановила Opportunity
Буря 2018 года началась в конце мая и уже в июне стала планетарной. Над районом Opportunity оптическая толщина атмосферы достигла значений около 10: через такую завесу к солнечным батареям проходила ничтожная доля обычного света. Аппарат прекратил научную работу и перешёл в режим выживания.
Последний сигнал от него приняли 10 июня 2018 года. Команда надеялась, что после оседания пыли ветер очистит панели и марсоход проснётся, как случалось раньше. После сотен попыток связи миссию завершили в феврале 2019 года.
Нельзя сказать, что ветер механически сломал Opportunity. Главной причиной стала энергетическая голодовка: батареи не могли заряжаться, аппаратура остыла, а связь прекратилась. Curiosity продолжал работу, поскольку использует радиоизотопный источник энергии, не зависящий от солнечного света.
5. Что говорит наука
Орбитальные аппараты и марсоходы подробно наблюдали глобальные бури 2001, 2007 и 2018 годов. Подтверждено, что событие 2018 года опоясало планету, длилось с конца мая до сентября и резко уменьшило освещённость. NASA связывает с ним окончание миссии Opportunity.
Подтверждено также, что бури поднимают водяной пар на высоты около 80 километров и выше. Там солнечное излучение легче разрушает молекулы воды, а водород уходит в космос. Значит, пылевые события влияют не только на погоду, но и на многомиллиардную историю высыхания Марса.
Наиболее вероятный механизм глобального роста включает обратную связь между нагревом пыли, циркуляцией и новым подъёмом частиц. Однако условия запуска и прекращения конкретной бури остаются предметом исследований. Ни одна современная модель не обещает безошибочный сезонный прогноз.
6. Итог
Какие же бури закрывают Марс? Те редкие региональные системы, которым удаётся запустить самоподдерживающийся пылевой круговорот и соединиться в планетарную завесу. Для человека ветер был бы слабее киношного, а для солнечной техники — смертельно опасен. Подписывайтесь: марсианская погода ещё не раз удивит будущих исследователей.
