Kaip Raudonoji planeta neteko atmosferos? Atsakymas gali slypėti Marso kopose

Gali būti, kad Marso atmosferos istoriją pavyks perskaityti tyrinėjant kopų fosilijas.

Tokią išvadą mokslininkai daro išnagrinėję kopų formavimosi mechanizmus Marse ir išaiškinę unikalių vidutinio dydžio kopų formavimąsi.

Žemėje kopos būna dviejų dydžių: „tikros“ kopos, kurių keteras skiria šimtai metrų, ir mažytės bangelės kas keletą centimetrų. Pirmąsias suneša vėjas, antrosios atsiranda, kai vėjo nešamos smėlio smiltys dideliu greičiu trenkiasi į žemę. Tokios bangelės dažnai išlieka ir smėliui spaudžiantis į smiltainį; pagal jų dydį ir kryptį galima nustatyti smiltainio formavimosi metu vyravusių vėjų greitį ir kryptį.

Apie didelių kopų egzistavimą Marse žinome jau ne vieną dešimtmetį – jos gerai matomos net iš orbitos. 2015 metais marsaeigio Curiosity darytose nuotraukose užfiksuotos ir mažos bangelės. Taip pat jose pastebėtos didesnės bangos, kurių keteras skiria maždaug metras. Panašu, kad jos formuojasi kitaip nei mažosios bangelės, mat tarpinio dydžio bangelių – tokių, kurių keterų atstumai būtų tarp 20 ir 80 centimetrų – niekur neužfiksuota.

Mokslininkai iškėlė hipotezę, kad vidutinio dydžio bangos atsiranda dėl turbulentiško atmosferos judėjimo palei paviršių – kitaip tariant, atsitiktinių vėjo srautų. Deja, iki šiol tokia hipotezė patikrinta tik kontroliuojamais eksperimentais laboratorijoje. Naujojo tyrimo autoriai nusprendė ją patikrinti praktikoje; tiksliau sakant, nusprendė patikrinti, ar Marso kopos seka vieną svarbią jos prognozę. Turbulentiškų srautų formuojamos kopos turėtų būti mažesnės tose vietose, kur oro tankis didesnis.

Mokslininkai išanalizavo daugiau nei 130 tūkstančių Marso paviršiaus nuotraukų, darytų iš orbitos. Dalį jų peržiūrėjo patys ir sužymėjo kopų padėtis bei dydžius, o tolimesniam darbui apmokė dirbtinio intelekto algoritmą. Taip jie gavo duomenų rinkinį, nurodantį vidutinio dydžio kopų gabaritus beveik visame Marse. Paaiškėjo, kad jų dydis tikrai koreliuoja su žinomu oro tankiu.

Taigi atradus panašių kopų fosilijas – sustingusius į smiltainį pėdsakus – bus galima pasakyti, kokio tankio atmosferoje jos formavosi. Beje, šiuo mechanizmu besiformuojančias „kopas“ randame ir Žemėje: lygiai taip pat susidaro kauburėliai ir grioveliai seklių upelių ar lietaus vandens srovelių dugne.

Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Communications.