Sezonowe, polarne pokrywy lodowe na Marsie zbudowane są głównie z zestalonego dwutlenku węgla oraz wodnego lodu – przypominają naukowcy z Europejskiej Agencji Kosmicznej. Wiosną lód ten częściowo sublimuje – zamienia się bezpośrednio w postać lotną, i w tej formie, w dużych ilościach, ucieka do atmosfery. Jesienią opary ponownie ulegają kondensacji, tworząc lód, zimą sięgając nawet do 55 stopnia szerokości geograficznej. Na Ziemi odpowiadałoby to zasięgowi do Szkocji i Danii - wyjaśniają.

Opisany cykl interesuje naukowców: sprawia, że na powierzchni planety powstają różnorodne formy. Właśnie takie struktury sfotografowała europejska sonda Mars Express.

Na głównym zdjęciu, po lewej stronie, widać przede wszystkim obszar zdominowany przez grubą warstwę odsłoniętych osadów, które powstały w wyniku zamarzania warstw lodu, zawierających różne ilości uwięzionego pyłu. Prawa strona obrazu ukazuje natomiast złożoną z tych warstwowych osadów szczególnie gładką powierzchnię.

W centrum widać nietypowy, ciemny rejon. Początkowo naukowcy określali go jako "tajemniczy teren" - nie było bowiem jasne, dlaczego widoczne na nim formacje są znacznie ciemniejsze, niż reszta pokrywy lodowej. Dodatkowo miejsce to jest pokryte licznymi formami w kształcie wielokątów, pooddzielanych od siebie fałdami i pozostałościami szronu.

Odkrycie może pomóc w lepszym poznaniu przeszłości Czerwonego Globu.

Naukowcy wyjaśniają, że na Ziemi takie wzory powszechnie powstają w strefach arktycznych oraz antarktycznych i zazwyczaj wskazują na obecność lodu obecnego w gruncie.

Wspomniane wielokąty tworzą się na skutek cykli zamarzania i odmarzania lodu, zachodzących przez wiele lat, a nawet wieków. Oznacza to, że badanie tych wzorów na Marsie może pomóc naukowcom rozszyfrować historię klimatyczną planety.

Nietypowych zjawisk na zdjęciach widać więcej. Badacze donoszą na przykład o ciemnych i jasnych osadach o kształtach przypominających wachlarz. Rozciągają się one na powierzchni od dziesiątek do setek metrów, a ich ustawienie odpowiada przeważającym wiatrom. Eksperci wyjaśniają, jak powstają tego rodzaju struktury. Otóż, kiedy wczesną wiosną światło słoneczne przenika przez przezroczystą warstwę lodu (zbudowanego z dwutlenku węgla) - ogrzewa powierzchnię znajdującą się pod spodem. Dolna warstwa lodu zaczyna sublimować, tworząc kieszenie z uwięzionym gazem.

Narastające ciśnienie powoduje, że lodowa warstwa znienacka pęka. Strumienie gazu gwałtownie wydostają się na powierzchnię, unosząc spod spodu ciemny pył. Następnie pył opada z powrotem na powierzchnię, tworząc nietypowy wzór zależny od kierunku wiatru.

W podobny sposób – podają specjaliści – powstają struktury przypominające pająki, pokazane na innych zdjęciach pochodzących z Mars Express.

Po osadzeniu się ciemnego materiału na powierzchni lodu rozpoczyna się druga faza, w której oddziałują ze sobą lód i nowa warstwa pyłu. Ciemny pył pochłania dużo światła słonecznego, co powoduje, że lód, na którym się pył osadził, ogrzewa się, a pokryte pyłem miejsca stopniowo zapadają się w lód. Przyspiesza to proces sublimacji, co prowadzi do powstawania otworów. Wówczas albo odsłania się świeży lód (ukryty dotychczas pod spodem) - albo też na zapadających się, ciemnych ziarnach, osadza się nowa warstwa szronu.

Takie zjawiska zachodzą tylko wiosną. Po całkowitym odparowaniu przezroczystego lodu "wachlarze" stają się niedostrzegalne.

Jak przypomina ESA, Mars Express obserwuje planetę już 21 lat. To dzięki temu możliwe stała się długotrwała obserwacja sezonowych zmian na powierzchni. Ponadto sonda przesłała mnóstwo bezcennych informacji na temat minerałów, tworów geologicznych, kraterów, kanałów rzecznych, basenów lawy czy atmosferycznej cyrkulacji – żeby wymienić tylko niektóre. (PAP)

Marek Matacz

mat/ zan/