Несмотря на значительные различия в атмосферах двух планет, у Марса и Земли оказались схожие формы облаков. И это даёт повод предположить, что они имеют схожие механизмы формирования, считают европейские и американские учёные.

Источник изображений: esa.int

Пищу для размышлений исследователям подкинули результаты наблюдений с европейского космического аппарата Mars Express и американского Mars Reconnaissance Orbiter, которые находятся на орбите Красной планеты. Облака, наблюдаемые в засушливой марсианской атмосфере, очень напоминают сформировавшиеся в земной, которая сильно отличается.

Проводя дальнейшие исследования, учёные изучили две пылевые бури, произошедшие вблизи северного полюса Марса весной 2019 года. Они продемонстрировали нарастание и угасание в циклах с общими чертами и формами, повторявшимися несколько дней. В атмосфере сформировались спиралевидные образования размером от 1000 до 2000 км. И формировались они примерно так же, как внетропические циклоны средних и полярных широт на Земле.

Облачные узоры на Марсе (слева) и на Земле (справа)

Учёные также изучили пылевые бури, состоящие из мелких фрагментов, напоминающих садовую дорожку из гальки — нечто похожее наблюдается и у земных облаков. Такие узоры формируются, когда тёплый воздух поднимается по центру, а более плотный и холодный опускается по периферии ячеек — образуется конвективное облако. На земле тёплый воздух затем конденсируется, и конденсат выпадает в виде дождя. А в засушливой марсианской атмосфере воду в таких облаках заменяет пыль: в тёплых участках её больше а в холодных — меньше. Но рисунки облаков получаются схожими.

Наблюдаемые над поверхностью Марса пылевые облака служат своего рода индикатором, позволяя измерять скорость ветра — согласно вычислениям учёных, она составляет до 140 км/ч, а направление деформации конвекционных ячеек указывает на направление ветра. Учёные также установили, что марсианские облака находятся на высоте от 6 до 11 км, а ячейки имеют размеры от 20 до 40 км. Подобные явления наблюдаются и в атмосфере Венеры.

Изучение этих эффектов позволит учёным лучше понять особенности атмосферы красной планеты и её пылевых бурь, которые могут повлиять на работу будущих марсианских миссий — пыль блокирует солнечный свет и оседает на солнечных батареях, необходимых для питания исследовательских роверов. Ярким тому примером стала буря, которая произошла в 2018 году и завершила миссию марсохода Opportunity, чьи солнечные панели покрылись пылью. Прогнозирование таких явлений поможет защититься от них.

Телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) сделал снимок необычных колец вокруг двойной звезды — с изображением можно отслеживать течение времени подобно годичным кольцам на древесном срезе. Снимок, описанный специалистами Европейского космического агентства и Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA, включает узор из 17 концентрических пылевых колец, исходящих из двойной звёздной системы Вольфа — Райе 140.

Источник изображения: jpl.nasa.gov

Звёздами Волфа — Райе называют звёзды O-типа, которые при формировании имели массу в 25 раз превышающую солнечную, но теперь они приближаются к концу своего жизненного цикла, чтобы в перспективе с большой вероятностью коллапсировать в чёрную дыру. Эти звёзды сияют сильнее, чем в молодости, и производят мощные звёздные ветры, выбрасывая в пространство большое количество газа.

В нашей галактике они встречаются не так часто: на сегодняшний день их обнаружено лишь 600. Звезда из пары в системе Вольфа — Райе 140 является единственной, что образует уникальный кольцевой узор, которым она обязана своеобразной формой орбиты — не круглой, а вытянутой. В результате выброса вещества к настоящему моменту она предположительно потеряла более половины своей массы.

Расходящиеся концентрические кольца возникают в результате реакции, которая происходит при сближении звёзд раз в восемь лет. Звёздные ветры, то есть выбрасываемые обеими звёздами потоки газов, встречаются — при этом производится сжатие вещества и образование пыли. Телескоп «Джеймс Уэбб» сумел запечатлеть 17 таких пылевых колец, произведённых более чем за сто лет. Учёные были знакомы с этой системой и прежде, однако ранее удавалось зафиксировать не более пары колец.