Научные методы моделирования, с помощью которых предсказывают изменения климата на Земле, оказались точными и на Марсе. Таковы результаты исследований, которые 16 октября 2012 года представила в Американском астрономическом обществе международная группа, включающая сотрудников Института планетарных наук (PSI — the Planetary Science Institute) в Тусоне (Аризона) и французских ученых.
Возраст, местоположение, особенности концентрации ледниковых отложений на Марсе и другие данные о марсианском климате, накопленные за годы наблюдений, хорошо согласуются с расчетами, полученными с помощью компьютерной модели глобального климата.
Исследовательскую группу возглавил старший научный сотрудник PSI Вильям К.Хартманн (William K. Hartmann ), Франкоис Форгет (Francois Forget) из Парижского университета моделировал марсианский климат, а Вероника Ансан и Николя Мангольд из Университета Нанта вместе с Даниэлем Берманом из PSI проанализировали данные измерения ледников с космических аппаратов.
«Некоторые общественные деятели считают, что моделирование глобального изменения климата на Земле относится к лженаукам, но если климатические модели могут объяснять особенности наблюдений на другой планете, то эти модели по крайней мере в чем-то действенны», — сказал.руководитель группы Хартманн, который представил доклад «Наука глобального моделирования климата: подтверждается открытиями на Марсе» на ежегодном совещание Отдела планетарных наук Американского астрономического общества в Рено, штат Невада.
Ученые отметили, что и климатические модели, предсказавшие концентрацию ледников и вычислившие возраст поверхностных слоев льда в определенном районе, и радиолокационные сканирования льда в том же районе, дали согласованные результаты — ледники образуются в конкретном регионе Марса благодаря необычному климатическому обстоятельству, которое, как показывает модель климата, имеет глобальную причину.
Еще в 1993 году астрономы проанализировали изменения наклона оси вращения Марса и обнаружили, что эпизодически наклон оси Марса может превышать 45 градусов. При этом экстремальном состоянии летнее полушарие сильно наклонено к Солнцу, и льды Южного полюса Марса испаряются, увеличивая содержание водяного пара в атмосфере, тем самым увеличивая вероятность снегопадов в темном, холодном зимнем полушарии. Последний раз подобный период был на Марсе от 5 до 20 миллионов лет назад. В 2001-2006 годах французские и американские исследователи использовали для изучения этого эффекта компьютерные программы моделирования климата, которые первоначально разрабатывались чтобы оценить, как резкое увеличение в атмосфере Земли CO2 и парниковых газов влияет на климат и глобальное потепление. Планетарные ученые просто внесли в программу данные о марсианском рельефе, атмосфере и гравитации, чтобы получить соответствующие компьютерные расчеты для Марса. Их расчеты показали сильную концентрацию снега и льда зимой в средних широтах южного региона Марса, к востоку от огромного марсианского бассейна Эллада (Hellas). Одновременно, независимо от этих исследований, ученые PSI обнаружили необычную концентрацию льда в 40-мильном кратере Грег (Greg), с центром в той же области. Анализ показал, что поверхностные слои ледника образовались от 5 миллионов до 20 миллионов лет назад, в период, который программой расчета климатических явлений предсказан как экстремальный.
«Суть в том, что глобальные климатические модели показывают, что обильные залежи льда образовались в период от 5 миллионов до 15 миллионов лет назад, и практически все они сосредоточены в кратера Грега, и эти же место и время дают данные орбитальных исследований — сказал Хартманн. — Если глобальные климатические модели показывают, что особая концентрация льда возможна там и тогда, где и когда мы действительно находим их на далекой планете, то нельзя уже с сарказмом отвергать методы моделирования климата. Результаты нашего исследования дают важную информацию, позволяющую опровергнуть нападки на научные методы моделирования климата на нашей родной планете”.
Рисунок 1: Фотография, сделанная с Mars Reconnaissance Orbiter NASA, показывает ледники в форме лопастей, стекающие по северной внутренней стенке кратера Грег на Марсе. Стена наклонена на юг (на фото внизу). Обратите внимание, как линии потоков лавы образовали складки вокруг небольшого холма с левой стороны ледника.
Рисунок 2: Фотография, сделанная с Mars Reconnaissance Orbiter NASA, показывает особенности ледохода в древнем русле реки на южной стене кратера Грега. (А). Холмы в нижней части фото изрезаны сухими руслами рек, текущими вниз на север (на фото вверху). Более легкие по текстуре материалы переносились по руслу и скопились на дне кратера (сверху).
(Б). На крупном плане видно различие текстуры переносимого материала, образующего террасы, когда ледяные потоки быстрее текли в центре русла и медленнее вдоль стенок канала.
Рисунок 3. Схема-карта средних широт Марса, цветные пятна показывают предсказанные программой моделирования климата места отложения льда на Марсе в периоды экстремального осевого наклона. Красный цвет указывает на экстремум отложений льда. Кратер Грег, где реально обнаружена необычно высокая концентрация ледников, это светлый круг недалеко от центра области ледовых осаждений в правом нижнем углу схемы.
Изображения и карты:
Веб-тур по кратеру Грега
Автор: Cholgaa
