Среди краудсорсинговых научных программ Интернета пополнение. Добро пожаловать на четвертую планету. NASA предлагает всем желающим принять участие в изучении уникальных для Марса сезонных явлений, подобных которым нет на Земле.
Марсианский орбитальный спутник MRO оснащен мощной камерой HiRise, обеспечивающей изображения с разрешением 0,3 м/пиксель. С 2006 года ей снято множество изображений, это почти непрерывные наблюдения в течение трех марсианских лет. Большинство из этих фото никто не видел, потому что небольшая группа ученых не в состоянии обработать такой огромный массив фотографий. Поэтому на помощь призывается коллективный разум.
В рассматриваемой программе фотографии со спутника, касающиеся южной полярной области, разрезали на миллион небольших фрагментов под формат экрана, на которых добровольцам предлагается отмечать с помощью простого интерфейса «веера», «пятна» и «интересные объекты».
Немного о том, что физически представляют собой эти объекты, как они возникают, изменяются и от чего зависят. Придется слегка погрузиться в марсианскую климатологию, чтобы лучше понимать смысл предлагаемого исследования.
Ежегодные температурные изменения на Марсе определяются двумя факторами — наклоном оси и переменным расстоянием от Солнца. Как и на Земле, когда в северном полушарии лето, в южном зима, и наоборот. Но южным летом Марс находится к Солнцу значительно ближе, чем северным, что вызывает температурную разность этих времен года на марсианских полюсах.
Эта схема показывает температуру в полдень, по оси X земные сутки от 0 до 687 (длительность марсианского года), по оси Y — соответствующая температура поверхности в полдень от южного полюса внизу до северного вверху (традиционно синий холодный, красный жаркий). Началом года считают день равноденствия — весеннего для северного полюса, осеннего — для южного.
Мы видим, что зима на южном полюсе длиннее и суровее, а лето — короче и жарче. Поэтому больше углекислоты замерзает южной зимой и больше высвобождается летом, что приводит к сезонной разнице в атмосферном давлении планеты порядка 25-30%. Именно это показывают измерения, сделанные Viking Launder 1:
На южном полюсе процессы замерзания углекислого газа осенью и зимой и его высвобождения весной и летом сопровождаются уникальными визуальными явлениями, которые привлекли пристальное внимание ученых.
Для счета марсианского года используется солнечная долгота Ls, которая изменяется от 0 до 360. Год начинается с равноденствия — весеннего в северном полушарии, осеннего в южном (аналог 22 марта). (Ls=90 — «22 июня», Ls = 180 — «22 сентября», Ls = 270 — «22 декабря»).
Южной осенью углекислый газ начинает замерзать и оседает на южной полярной шапке, зимой он превращается в полупрозрачные плиты льда.
Весной солнце начинает глубже прогревать темный грунт сквозь полупрозрачный лед. Грунт нагревается и начинает растапливать лед, лежащий на нем, который сразу переходит в газообразное состояние. Давление растет, газ стремится пробить поверхностную ледяную корку, пока не найдет слабое место, позволяющее вырваться на поверхность. Образуется углекислотный гейзер, струи которого выносят на поверхность пыль и песок. Если ветра нет, эти частицы опадают, образуя темное округлое «пятно». Если же дует ветер — он сносит легкую почву в сторону, образуя на светлой ледяной поверхности темный «веер».
В летнее время диоксид углерода тает и поверхность становится однородной, пока снова не начинается замораживание углекислоты осенью следующего года.
Этот ежегодный процесс создает на почве сети каналов, которые технически называются araneiform, а на практике часто называют «пауками». Форма «пауков» также меняется от времени года — от выпуклых до метра высотой структур зимой до видимых летом канав.
Ученым NASA нужна помощь, чтобы в массиве из миллионов фото найти и отметить «веера» и «пятна» на поверхности, а также другие интересные объекты. Отслеживая эти объекты в течение нескольких сезонов, можно увидеть, как они формируются, развиваются, исчезают и возникают снова и узнать, возникают ли они на одном и том же месте ежегодно и как меняются со временем. Также «вееры» указывают на направление и скорость ветра в момент их возникновения. Маркируя снимки, мы можем помочь планетарным ученым лучше понять климат Марса.
В NASA не рискуют поручить это дело компьютерным программам, потому что даже человеку порой сложно отличить «пятно» от «веера», а машина тем более не справится.
Кроме фиксации интересующих ученых «вееров» и «пятен», программа позволяет выделять «интересные объекты», к которым относится все необычное, что может привлечь внимание исследователя: пыльные вихри и смерчи, «пауки», молодые кратеры, выразительные скалы, камнепады, а может даже инопланетные корабли ).
Реально исследователя ожидает многообразие фотографий, многие из которых требуют скрупулезного выделения массы однородных объектов — мелких «пятен» или «вееров». Некоторые фото заставляют задуматься, откуда же дует ветер, почему причудливо трескается поверхность или как часто падают метеориты, и почти все действительно очень красивы и разнообразны:
Маркировки участников программы будут сопоставлены с маркировками, сделанными другими добровольцами на том же изображении. Принимая среднее значение этих маркировок, планетарные ученые получат в итоге весьма надежные карты «вееров» и «пятен» на поверхности Марса и первые шкалы измерения ветра на планете!
Увлекательной науки вместе с NASA.
Источники:
Про сезоны на Марсе
О проекте Четвертая планета
Автор: Cholgaa
