Фізики змоделювали сліди, що залишаються на ґрунті потоком киплячої води в умовах Марса, де через низький атмосферний тиск вода кипить при низьких температурах.
На Землі ми звикли говорити, що вода кипить при температурі 100 ° С. Але це вірно тільки на рівні моря, оскільки температура кипіння залежить від атмосферного тиску. Чим воно нижче, тим нижче і точка кипіння. Наприклад, на вершині найвищої земної гори Еверест вода закипить при 60 ° C. На Марсі, де атмосфера набагато тонша, ніж на Землі, вона може кипіти при температурах навіть нижче 0 ° C.
Під час марсіанського літа, коли тане підземний лід, вода виходить на поверхню Марса, де середня температура досягає 20 ° С, і відразу ж починає кипіти. Аналогічно поводяться і потоки солоної води, виявлені минулого року.
Довгий час планетологи вважали, що роль води у формуванні сучасного марсіанського ландшафту незначна. Однак фізики з Франції, Великобританії і США провели моделювання поведінки потоку киплячої води в умовах, аналогічних умовам Марса, і показали, що такий потік може помітно змінювати поверхню планети, незважаючи на малу кількість рідини.
Кипляча вода створює нестабільний, турбулентний потік, який здатний витягувати осадові породи і викликати сухі лавини. Відкриття цього екзотичного процесу, невідомого на нашій планеті, докорінно змінює уявлення про формування марсіанської поверхні і робить неможливим пряме зіставлення схожих форм рельєфу на Землі і Марсі. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Geoscience.
Щоб з'ясувати, як може потік киплячої води впливати на марсіанський пейзаж, дослідники з Відкритого університету (Великобританія) використовували колишню водолазну барокамеру для відтворення низького тиску марсіанської атмосфери. Одночасно інша команда з університету Париж-Південь (Франція) провела той же експеримент в холодильній камері при атмосферному тиску Землі. В обох камерах, блоки чистого і сольового водяного льоду плавили при температурі 20 ° С на вкритому піском схилі.
Експерименти показали, що в земних умовах вода просто поступово просочувалася в пісок, не залишаючи ніяких слідів на поверхні після висихання. У марсіанській камері все було інакше. Вода, утворена кригою, починала кипіти, як тільки досягала поверхні, і випускається газ викликав викид зерен піску. Це поступово призводило до утворення піщаних гребенів у передній частині потоку, які росли, ставали нестабільними і породжували лавини сухого піску. Після висихання на поверхні залишаються серії гребенів. Процес був інтенсивнішим при більш низькому тиску.
Солона вода менш ефективно формує подібний рельєф, оскільки її потік більш стабільний, ніж у чистої води. Однак через більшу в'язкість потік солоної води може нести з собою піщинки і утворювати невеликі канали. Цікаво, що цей процес при низькому тиску іноді може стати вибухонебезпечним.
Таким чином, нестабільність води значно підвищує її вплив на формування поверхні. Це розширює діапазон процесів, які могли б пояснити спостерігувану активність на поверхні Марса, наприклад, навесні при таненні на схилах намерзлого за зиму інея, що складається з вуглекислого газу і води, а також темних потоків (періодичних похилих ліній), видимих влітку.
За матеріалами Національного центру наукових досліджень (CNRS, Франція)
(За посиланням можна переглянути відео процесів)