«Пылевым дьяволам» Марса помогает их собственная тень

Тень, которую пыльные вихри отбрасывают на поверхность Марса, приводит к быстрому охлаждению мелких частиц. Вихрю легче вовлекать такие частицы в движение и набирать силу.

Знаменитые пыльные вихри Красной планеты в десятки раз превышают по масштабам такие явления в пустынях Земли. Получившие прозвище «пылевых дьяволов», они могут достигать в диаметре десятки метров, а в высоту – сотни, представляя реальную угрозу для работающих на поверхности Марса аппаратов, хотя в 2005 г. один из них сослужил нам добрую службу, очистив от песка солнечные панели марсохода Spirit и позволив ему вернуться к работе.

Эти пыльные вихри весьма интригуют ученых. Они поднимают вверх значительные количества мелких частиц – в разреженной атмосфере Марса это требует ураганной скорости. Или им что-то помогает?.. «Условия в “пылевых дьяволах” – ровно на границе способностей поднимать частицы, и малейшая помощь “со стороны” производит заметный эффект», – говорит немецкий исследователь Герхард Вурм (Gerhard Wurm). Вместе с коллегами он предположил, что такую поддержку им приносит разница в температуре между освещаемым Солнцем грунтом и пылью, оказавшейся в тени вихря.

Для проверки гипотезы ученым понадобилось избавиться от земной гравитации, и они ставили эксперименты в свободном падении в запаянной капсуле, которую сбрасывали с высоты 110-метровой башни Bremen Drop Tower, созданной специально для таких опытов. Ученые следили за движением частиц с помощью камеры в условиях с лазерным подогревом или без него. По их оценкам, легкость, с которой они отрывались от соседок, без освещения оказалась на порядок выше, чем с ним.

По мнению Герхарда Вурма и его коллег, нечто подобное происходит и в окрестностях марсианских «пылевых дьяволов». Вобрав в себя небольшое количество пыли, такой вихрь начинает отбрасывать тень. При почти отсутствующей на планете атмосфере температура в тени падает очень быстро. Остывая, пылинки начинают легче отрываться и подниматься вверх, дополнительно насыщая вихрь и усиливая тень. Такая положительная обратная связь позволяет «дьяволам» набирать исключительную силу и, возможно, приводит к возникновению по-настоящему грозных марсианских пылевых бурь.