Марс: хрестоматийный пример "полярных" противоположностей

Ученые обнаружили, что северная и южная полярные шапки Марса имеют совершенно разный химический состав. Северная полярная шапка намного больше южной и состоит из водяного льда и снега. На южном полюсе ледяная шапка значительно меньше, и состоит она в основном из замерзшей углекислоты - "сухого льда".

Компьютерное моделирование циркуляции атмосферы планеты помогло прояснить природу этого феномена. При этом принималось в расчет, что южное полушарие Марса является в целом более возвышенным, чем северное.

Атмосфера у Марса намного разреженнее, чем земная, и состоит по преимуществу из углекислоты, а также водяных паров, других газов - и пыли.

Несмотря на значительные различия в плотности и химсоставе, воздух на Марсе ведет себя аналогично земному - поднимается вверх при нагреве, а при остывании опускается. На экваторе, который прогревается сильнее других участков, воздух стремится вверх, а у полюсов опускается вниз. Этот механизм, а также колебания нагрева, вызванные суточным вращением планеты, лежит в основе всех погодных явлений - как на Марсе, так и на Земле.

Проведенное специалистами из Калифорнийского технологического института в Пасадене и геофизической лаборатории динамики жидкостей в Принстоне, Нью-Джерси, показало, что в отличие от Земли, где тепло и атмосферная влага распространяются по обе стороны от экватора, можно предположить, что на Марсе они перемещаются от южного полюса к северному через экватор. При этом воздушные массы перемещаются с юга на север на больших высотах, а в противоположном направлении - вблизи поверхности планеты. Относительно более теплые массы, пройдя экватор и приблизившись к полюсу, охлаждаются, формируя при этом облака водяного льда или снега, которые частично в виде осадков выпадают на поверхность.

Однако причины подобного поведения атмосферы остаются не совсем понятными. Высказано предположение о том, что причина лежит в разности средних высот южного и северного полушарий планеты. По непонятным причинам южное полушарие в среднем на 4-5 км выше северного. Воздействие такого рельефа на климат планеты также не совсем ясно; возможно, он способствует большему прогреву верхних слоев атмосферы, либо горные склоны на экваторе приводят к тому, что нагретые воздушные массы поднимаются по ним вверх. На Земле экватор проходит по большей части над поверхностью мирового океана, и высотная дифференциация отсутствует. В результате на Марсе во время "лета" в южном полушарии нагретые воздушные массы поднимаются вверх по склонам гор, а когда "лето" в северном полушарии, рельеф планеты начинает препятствовать движению воздушных масс через экватор, вследствие чего циркуляция становится асимметричной.