Накануне Рождества 2023 года космический аппарат Европейского космического агентства (ЕКА) зафиксировал на окраинах Марса странную фигуру, напоминающую штрих-код, выгравированный на ржавых склонах планеты.

Изображение, сделанное с помощью орбитального аппарата ExoMars Trace Gas Orbiter, показывает темные, напоминающие пальцы черты, стекающие вниз по склонам Апполинарис Монс — огромного потухшего вулкана близ экватора Марса. Каждая полоса — от нескольких метров до сотен в ширину — указывает на путь снежной лавины, вызванной ударом метеороида по поверхности. Это привело к тому, что мелкие частицы пыли сошли вниз по склону, как сообщается в заявлении ЕКА.

Несмотря на то, что эти загадочные образования занимают менее 0,1% поверхности Марса, они играют значительную роль в пылевом цикле планеты, отмечают ученые. Вместе слоистые следы переносят достаточно пыли каждый марсианский год, чтобы конкурировать как минимум с двумя глобальными штормами, что делает их важными игроками в климатической системе Марса.

Новое исследование, проведенное Валентином Бикелем из Бернского университета в Швейцарии, показывает, что менее чем один из тысячи таких следов образуется после ударов метеороидов, как тот, что произошел рядом с Апполинарис Монс. На самом деле, большинство из них вызываются сезонными изменениями в активности ветра и пыли.

«Удары метеороидов и землетрясения, по-видимому, являются локально специфичными, но глобально относительно незначительными факторами,» — отметил Бикель в заявлении ЕКА.

Для достижения этого вывода исследователь проанализировал более 2 миллионов следов по более чем 90 000 орбитальных изображений Марса, полученных между 2006 и 2024 годами — большинство из них были сделаны с помощью марсианского разведывательного орбитера NASA. На основе предыдущей работы, которая каталогировала 86 000 следов, Бикель сопоставил свою новую базу данных с глобальными картами температуры, скорости ветра, влажности поверхности, оползней и активности пылевых вихрей.

Используя улучшенный алгоритм глубокого обучения, он просканировал полный архив изображений, сделанных камерой Context Camera орбитера MRO, предназначенной для мониторинга изменений на поверхности Марса. Этот подход позволил ему определить, когда и где образовались следы, выявив глобальные закономерности сезонности их формирования и оценив, сколько пыли эти процессы выбрасывают в атмосферу Марса.

Полученные данные показали, что большинство следов появляются в самые пыльные сезоны планеты, особенно летом и осенью южного полушария, когда ветры превышают порог, необходимый для того, чтобы поднять песчинки в воздух.

Бикель оценил общий объем пыли, передвигаемой следами, и сравнил это с существующими данными о глобальной циркулации пыли на Марсе. Он выявил, что эти небольшие следы поднимают около четверти всей пыли, которая обменивается между поверхностью и атмосферой каждый год, что примерно соответствует количеству, поднятому двумя планетарными пылевыми штормами.

«Условия, наиболее способствующие формированию сезонных следов, по-видимому, возникают на рассвете и закате,» — отметил Бикель в своей статье. Поскольку марсианские орбитеры редко фиксируют изображения в эти темные часы, такие события еще не были зафиксированы в режиме реального времени.

Исследование также выявило пять глобальных «горячих точек» для слоистых следов: Амазония, аурол Олимпа Монс, Тарсис, Аравия и Элисий — все это значимые географические образования на Марсе, где крутые склоны, рыхлая пыль и достаточно сильные ветры взаимодействуют для активации поверхности.

«Эти наблюдения могут привести к лучшему пониманию того, что происходит на Марсе сегодня,» — сказал Колин Уилсон, научный руководитель проекта ExoMars Trace Gas Orbiter. Результаты исследования были подробно описаны в статье, опубликованной 6 ноября в журнале Nature Communications.