Веб-камера на аппарате Mars Express позволила исследовать высотные облака Марса

Так оказалось, что к настоящему времени накопился беспрецедентный по объёму каталог изображений, полученных с помощью веб-камеры на аппарате Mars Express Европейского Космического Агентства. Оказалось, что этот небольшой прибор может быть значимым научным инструментом: с помощью него удалось составить глобальный обзор необычных высотных особенностей облаков на красной планете.

Изначально камера низкого разрешения была установлена на орбитальном аппарате для того, чтобы получить визуальные подтверждения отсоединения посадочного модуля Бигль-2 в 2003 году. В 2007 году камера была снова включена и использовалась, в основном, для того чтобы использовать фотографии в обучающих целях и для анализа общественностью посредством сети интернет. Для этого даже была создана специальная страница в сервисе Flickr, на которую порой загружались фотографии, полученные в течение всего лишь 75 минут от времени съёмки.

Пример последовательности изображений, полученных камерой Visual Monitoring Camera на аппарате Mars Express. Облако на фоне лимба Марса попало в поле зрения 7 марта 2013 года. Сверху вниз изображения были получены в 22:48:22, 22:49:59, 22:51:32 and 22:53:07 GMT. Источник: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Пример последовательности изображений, полученных камерой Visual Monitoring Camera на аппарате Mars Express. Облако на фоне лимба Марса попало в поле зрения 7 марта 2013 года. Сверху вниз изображения были получены в 22:48:22, 22:49:59, 22:51:32 and 22:53:07 GMT. Источник: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

В 2016 году, после загрузки нового программного обеспечения, камера стала использоваться как второстепенный научный инструмент. Теперь же была опубликована первая научная работа, которая оценивала состояние отдельных особенностей высотных облаков Марса и песчаных бурь, наблюдая их относительно тёмного горизонта космоса или лимба планеты. Понятно, что диск планеты на фоне черноты космоса можно изучать и с другими камерами, но это не их основная задача — они были разработаны специально для того, чтобы смотреть на поверхность, причём, в узком поле зрения, которое охватывает небольшую часть планеты для специализированного исследования. В отличие от этого, у веб-камеры есть возможность наблюдать лимб целиком.

«Именно поэтому наблюдения за лимбом не такие многочисленные, а наши изображения так значимы в оценке понимания атмосферных явлений на Марсе. Объединившись с моделями и другими наборами данных мы смогли получить наилучшее понимание перемещения атмосферы и сезонных изменений, которые играют важную роль в генерации высотных облачных особенностей», — Агустин Санчес-Лавега, ведущий автор исследования из Университета Страны Басков, Испания.

Изображение события, полученного камерой 15 декабря 2009 года над экватором. Область формирования облака достигает максимальной высоты в 40 километров и охватывает 830 километров по горизонтали. Здесь можно разглядеть интересные особенности, такие как «капли», которые представляют собой наклонные элементы в направлении север-юг. Это означает, что они сформированы под действием меридиональных ветров. Событие имело место близко к дню весеннего равноденствия в северном полушарии. Сверху вниз изображения были получены в 06:48:41, 06:49:25, 06:50:51, 06:51:25 and 06:52:19 GMT. Источник: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Изображение события, полученного камерой 15 декабря 2009 года над экватором. Область формирования облака достигает максимальной высоты в 40 километров и охватывает 830 километров по горизонтали. Здесь можно разглядеть интересные особенности, такие как «капли», которые представляют собой наклонные элементы в направлении север-юг. Это означает, что они сформированы под действием меридиональных ветров. Событие имело место близко к дню весеннего равноденствия в северном полушарии. Сверху вниз изображения были получены в 06:48:41, 06:49:25, 06:50:51, 06:51:25 and 06:52:19 GMT. Источник: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Всего исследователи изучили примерно 21000 изображений, полученных между 2007 и 2016 годами, а для статьи были идентифицированы 300 наиболее важных. Были получены несколько серий изображений с разницей в несколько минут для 18 событий. Это было необходимо для того, чтобы запечатлеть облако с разных ракурсов по мере пролёта аппарата по орбите. Предварительные данные показали, что особенности облаков имеют пики высот на расстоянии 50-80 километров над поверхностью и простираются в горизонт приблизительно от 400 до 1500 километров.

Чтобы понять характер этих облаков, то есть понять, например, составлены ли они из пыли или ледяных частиц, исследователи сравнили изображения с атмосферными свойствами, предсказанными базой данных Mars Climate Database. В ней хранится информация о температуре и давлении, что может указать, могли ли водные облака или облака из углекислого газа сформироваться в то время и на той высоте. Также была изучена сводка погоды, регулярно получаемая от орбитальной станции Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).

Пример пылевых облаков, запечатлённых в ноябре 2007 года в области равнины Утопия. На каждом изображении стрелки указывают на пылевой фронт. Источник: MARCI: NASA/JPL/MSSS; VMC: ESA , CC BY-SA 3.0 IGO

Пример пылевых облаков, запечатлённых в ноябре 2007 года в области равнины Утопия. На каждом изображении стрелки указывают на пылевой фронт. Источник: MARCI: NASA/JPL/MSSS; VMC: ESA , CC BY-SA 3.0 IGO

Исследовав 18 событий, учёные установили, что большинство из них является облаками водяного пара, и только одно событие относится к песчаной буре. Похоже на то, что высокие ледяные облака зависят от позиции Солнца: они присутствуют на восходе и ранним днём, когда температуры ниже, что позволяет конденсироваться водяному льду. Позже в этот же день, когда количество солнечных лучей увеличивается, лёд испаряется и облака рассеиваются. Вариации температур и содержание водяного пара относительно сезона, а также атмосферная динамика — всё это может также играть роль в видимости характерных облаков.

Как говорилось выше, одно событие было приписано локальной песчаной буре в северном полушарии, которое также было запечатлено камерой, смотрящей строго на поверхность у аппарата MRO. Ураган развивался достаточно быстро и имел форму дуги с передней границей протяжённостью 1950 километров, внутренней границей 730 километров и шириной 60-130 километров. А наблюдения с помощью веб-камеры как раз и позволили установить, что высота бури составляла 65 километров.

По информации Европейского Космического Агентства.

Источник: www.theuniversetimes.ru